全球气候变化背景下，极端天气对农业生产的威胁日益加剧，农作物因寒害减产甚至绝收的现象频发。与此同时，农业生产中氮肥过量使用导致的环境污染问题也愈发严重。如何提升作物抵御逆境的能力，同时提高氮肥利用效率，成为农业科研领域亟待攻克的关键课题。
中国科学院植物研究所的科研团队在这一领域取得重要突破。他们以粳稻品种空育131和籼稻品种浙辐802构建的重组自交系群体为研究对象，将寒害后分蘖再生率作为评估寒害韧性的核心指标，成功定位到控制这一性状的主效位点qCR2，并克隆出关键基因CHPO。这一发现为解决水稻抗寒与氮利用的矛盾提供了新思路。
研究发现，粳稻型CHPOjap基因具有独特的“智能调控”功能。它能够根据环境温度变化动态调整水稻的生长发育策略：在低温胁迫下，该基因通过激活耐寒相关基因的表达，显著增强植株的抗寒能力；当温度回升进入恢复期时，它又能直接促进氮吸收基因的表达，同时抑制分蘖负调控基因，从而加速植株恢复生长，减少对额外氮肥的依赖。这种“按需调节”的机制使水稻在应对寒害时更加高效节能。
田间试验数据进一步验证了这一基因的实用价值。在不同氮肥施用条件下，携带CHPOjap基因的水稻品种均表现出更强的产量稳定性和氮肥利用效率。与普通水稻相比，其单株产量显著提高，而氮肥吸收利用率也有明显提升。相反，基因突变体则表现出产量下降和氮肥浪费的现象。这一对比结果充分证明了CHPOjap基因在农业应用中的巨大潜力。
该研究成果已发表于国际权威学术期刊《自然》，为培育既耐寒又高效利用氮肥的水稻新品种提供了重要的分子靶点和育种策略。科研人员指出，这一发现不仅深化了人们对植物逆境适应机制的理解，更为应对气候变化下的粮食安全挑战提供了新的科技解决方案。随着后续研究的深入，相关技术有望在更多作物中推广应用。
