近日，華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室、生命科學技術學院、湖北洪山實驗室水稻團隊李一博教授課題組最新研究首次揭示了水稻對抗高溫的“秘密武器”——基因QT12。該研究填補了作物灌漿期籽粒品質高溫耐受性領域的科學空白，為解決全球糧食安全與農業可持續綠色發展問題提供了全新解決方案。相關研究論文《一個天然的基因開關系統協同賦予水稻品質和產量田間耐熱性》發表在國際期刊《細胞》（Cell）上。
基因QT12如同作物內置的天然“空調系統”，調節水稻耐高溫機制。當高溫來襲，QT12自然變異與NF-Y蛋白復合體形成初級-次級“雙生鎖”，鎖住高溫開關系統，既平衡了儲藏蛋白與淀粉的合成穩態，又穩定了稻米品質和產量，為水稻在高溫環境下實現優質高產提供了全新的分子機制和綠色發展的育種策略。
近20年來，全球氣候變化導致極端高溫天氣頻發，給世界糧食安全帶來嚴峻挑戰。該研究團隊在水稻品質耐熱種質鑒定等研究中，經過長達10余年的灌漿期田間自然高溫抗性種質篩選和鑒定，從大田耐熱水稻種質中克隆到首個調控品質耐高溫的主效QTL基因QT12，該基因同時表現出優異的產量耐熱性。這一發現突破了傳統溫室篩選、苗期鑒定方法不能反映真實環境的局限，解決了長期困擾科學界的“耐高溫表型難鑒定、耐高溫基因難應用”瓶頸問題。
研究團隊2023和2024年在長江流域極端高溫下的大規模田間試驗表明，低表達QT12的水稻突變株系在高溫下產量提升，稻米堊白率和堊白度顯著降低，外觀和食味品質得到改善。此外，QT12基因導入到雜交稻配組的主栽品種“華占”中的應用也取得了顯著成效，進一步驗證了其在高溫環境下的綜合育種實力。
