上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
在全球范圍內，水稻的生產面臨著由異常溫度波動和氮肥帶來的環境污染所帶來的日益嚴峻的挑戰。培育兼具耐寒恢復能力和高氮利用效率（NUE）的水稻品種，提供了一種有前景的解決方案，但協調這些性狀的分子網絡，目前仍知之甚少。
2026 年 6 月 17 日，中國科學院植物研究所種康院士、羅偉副研究員和中國科學院大學王紅教授作為共同通訊作者（曹杰博士為論文第一作者），在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為：CHPO coordinates chilling recovery and nitrogen use in rice 的研究論文。
在這項最新研究中，研究團隊鑒定出了一個協同調控水稻耐寒韌性與氮利用效率的智能分子模塊——CHPO（CHILLING PHOENIX）。該模塊能夠根據作物所處階段動態切換功能：在寒害期間促進耐寒響應，在恢復階段增強氮素利用并促進分蘗再生，從而實現寒害韌性與氮高效利用的協同調控，為培育兼具耐寒、氮高效和穩產特性的水稻新品種提供了新的理論基礎和分子設計策略。
在這項最新研究中，研究團隊鑒定出了CHPO（CHILLING PHOENIX），這是一個控制耐寒性和恢復力共享數量性狀位點的主效基因，它編碼一個 MYB 轉錄因子，作為協調水稻寒冷后恢復與氮利用的關鍵調控因子。一個由 GCG 重復序列編碼的多聚丙氨酸區的自然變異，改變了 CHPO 的 DNA 結合偏好，并重定向了粳稻型（CHPOjap）與秈稻型（CHPOind）之間的調控輸出，從而對耐寒性和恢復力（韌性）產生相反的影響。
這種等位變異受馴化選擇塑造，其中 CHPOjap 等位基因可能源自中國野生稻。CHPOjap 直接靶向 OsTCP19 和 OsNRT2.4 以微調氮利用效率，從而增強耐寒性和恢復力。
這些發現表明，CHPO 并非簡單的耐寒調控因子，而是一個能夠根據環境變化動態切換功能狀態的 “智能分子模塊” ，在不同生理階段實現耐寒與氮高效利用之間的協同平衡。
總的來說，該研究從農業生產中的重要農藝措施出發，發現并解析了協同調控水稻耐寒韌性與氮利用效率的智能分子模塊——CHPO，揭示了植物協調耐寒與氮高效利用的分子基礎，為深入理解植物逆境適應機制提供了新理論，同時也為培育適應未來氣候變化、兼具高產穩產和資源高效利用特性的作物新品種提供了重要的分子模塊和育種策略。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10682-6
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