北京
冷害，是農業生產的“隱形殺手”。聯合國糧農組織數據顯示，短短幾天的低溫，就能讓水稻、小麥、番茄等作物花粉敗育、無法結實，全球主糧平均減產20%至60%。
灌水、熏煙、覆蓋等傳統辦法，要么見效慢，要么成本高，面對突發降溫常?！胺啦粍俜馈?。這一困擾全球農業的痛點難題，如今被我國科研團隊成功破解。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所歷時八年，在國際上首次發現作物生育期冷害感知小肽信號，找到植物抵御花期低溫的“殺手锏”，為莊稼裝上“抗冷保險”。
為什么作物開花時特別怕冷？長期以來，科學界多聚焦苗期抗冷研究，對花期抗冷的機制探索相對滯后，基礎機制的認識不足導致花期抗冷育種長期缺乏理論指導。
科研團隊研究發現，花粉發育高度依賴花藥里一層叫“絨氈層”的細胞，它像“營養食堂”，按時“退場”（程序性死亡）才能給花粉供足養分，建好外壁。低溫一來，絨氈層“賴著不走”，營養斷供、花粉畸形，最終導致作物“花而不實”。
如何讓絨氈層在低溫下也能準時“下班”？科研人員介紹，團隊在真實農田環境里找到一個“深藏不露”的關鍵基因——RGF小肽基因。它平時幾乎“靜音”，不消耗作物能量，不影響正常產量；一旦遭遇低溫，便立刻在花藥里“緊急上崗”，像哨兵一樣快速感知寒冷，啟動防御。
這套“智能防御系統”工作原理清晰易懂：RGF小肽發出信號，被其受體捕獲后，打開鈣通道，觸發鈣信號，精準指揮絨氈層按時降解，保住花粉正常發育，實現“冷來應戰，常溫高產”。
▲圖為成果介紹。（受訪團隊提供）
在我國，突如其來的“倒春寒”“寒露風”，常常讓正在開花授粉的莊稼大幅減產，甚至顆粒無收。東北水稻遇夏季低溫后空籽率飆升，南方晚稻遭寒露風影響減產顯著，北方果樹花期遇冷損失慘重。
我國科研人員開展的大田與大棚試驗效果亮眼：在低溫大棚里，改良番茄坐果率從28.7%提升至51%；改良水稻在低溫下結實率提升10%至25%，最高能挽回近兩成冷害損失，且正常年份產量不受影響。這一機制有望推廣到玉米、小麥等主糧作物，實現跨作物“通用抗冷”。
英國皇家學會院士克里斯蒂娜·福耶等專家評論認為，這項突破不僅是基礎科學的原創發現，更開創了“環境智能型育種”新范式。作物只在冷害來臨時啟動防御，平時不浪費能量，告別“抗冷卻減產”，實現“順境高產、逆境穩產”。
未來，依托這一資源，可培育更耐低溫的作物品種，既能減少災害損失，還能為作物向高緯度拓展種植區創造條件，為我國乃至全球糧食穩產增產提供新的科技支撐。
來源：新華社
責任編輯：曹旸
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