全球气候变暖导致极端高温天气频发,对农作物生长构成严重威胁。高温不仅直接影响作物发育进程,更改变了病虫害的发生规律,但长期以来其内在作用机制始终未被完全阐明。近期,中国农业科研团队在水稻抗逆研究领域取得重要突破,相关成果已发表于国际权威学术期刊。
科研人员通过系统实验发现,经过40℃高温处理24小时的水稻幼苗,对稻瘟病的抵御能力显著提升。具体表现为:病斑面积减少37%,病原菌生物量下降52%,活性氧爆发强度增加2.8倍,同时多个防御相关基因表达量上调5-12倍。这一现象引发了研究团队对高温与抗病性关联机制的深入探索。
转录组分析显示,热休克因子家族基因在抗病响应中发挥核心调控作用。进一步研究发现,该基因家族存在多个自然变异类型,其中特定单倍型在野生稻种群中呈现正向选择特征。这表明在长期进化过程中,热休克因子可能通过自然选择获得了增强环境适应性的功能。
研究团队利用基因编辑技术,成功构建了热休克因子高表达水稻品系。实验证明,这些转基因植株在保持正常生长的同时,稻瘟病抗性较对照品种提升41%。该发现不仅证实了热休克因子在整合高温信号与抗病反应中的关键作用,更为培育耐热抗病双优水稻品种提供了精准的基因靶点。