12月3日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣院士团队与上海交通大学林尤舜研究员团 队等合作在国际学术期刊《细胞》（Cell）上发表研究论文。其中提到团队破解了水稻感知并响应高温 的双重密码锁，揭示了植物中的一个循序激活、协同串联的热信号感知机制，并通过对该机制的遗传改 良，成功培育出"具有梯度耐热性的水稻新株系"。 随后，作为信使的PA进入细胞内部，将"城外危情"（高温信号）精准传递并激活"中层指挥 官"MdPDE1，并协助其顺利进入"核心司令部"——细胞核，MdPDE1通过降解另一种信使分子cAMP （环核苷酸），维持耐热基因的表达程序，促使细胞合成热激蛋白、活性氧清除酶等"耐热武器"，使细 胞从常态转入"高温应急状态"，抵御高温胁迫，产生耐热表型。 基于上述研究，团队开展了遗传设计，在模拟高温的田间试验中取得喜人的结果：单基因改良的水 稻株系比对照株系增产50%至60%；而双基因改良株系比对照株系产量提升约一倍。 研究团队试栽的改良耐高温水稻 受访者供图 这意味着，科学家不仅能增强作物的耐热性，更能像调节音量一样精准设计"梯度耐热"品种，以适 应不同地区的气候需求，维持作物在高温环境下的产量稳定。 ...

12月3日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣院士团队与上海交通大学林尤舜研究员团队等 合作在国际学术期刊《细胞》（Cell）上发表研究论文。其中提到团队破解了水稻感知并响应高温的双 重密码锁，揭示了植物中的一个循序激活、协同串联的热信号感知机制，并通过对该机制的遗传改良， 成功培育出"具有梯度耐热性的水稻新株系"。 基于上述研究，团队开展了遗传设计，在模拟高温的田间试验中取得喜人的结果：单基因改良的水稻株 系比对照株系增产50%至60%；而双基因改良株系比对照株系产量提升约一倍。 研究团队试栽的改良耐高温水稻 受访者供图 这意味着，科学家不仅能增强作物的耐热性，更能像调节音量一样精准设计"梯度耐热"品种，以适应不 同地区的气候需求，维持作物在高温环境下的产量稳定。由于机制的保守性，这项研究为水稻、小麦、 玉米等主粮作物的耐热育种改良提供坚实的理论框架与宝贵的基因资源，为在全球变暖背景下保障粮食 安全开辟了新的路径。 （中青报·中青网记者 王烨捷） 近年来，全球气候变暖，持续高温直接威胁全球粮食安全的根基。高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉 与灌浆过程，明显降低产量和品质，直接削弱了主粮产区的生产潜能，已 ...

2025.12. 03 这意味着，科学家不仅能增强作物的耐热性，更能像调节音量一样精准设计"梯度耐热"品种，以适应 不同地区的气候需求，维持作物在高温环境下的产量稳定。 林鸿宣对包括第一财经在内的媒体介绍，由于高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉与灌浆过程，明显 降低产量和品质，直接削弱了主粮产区的生产潜能，已成为当下最严峻、最直接的粮食安全挑战之 一。 当高温来袭，植物细胞如何"感知"并"响应"？高温会引发细胞膜的组分变化，触发"膜脂重塑"。然 而，这种变化如何被细胞"识别、转换和解读"，一直是未解之谜。 受访者供图 本文字数：1270，阅读时长大约2分钟 作者 | 第一财经 金叶子 封图 | 受访者供图 全球气候变暖威胁全球粮食安全的根基，如何挖掘作物中的耐热基因，已成为农业科技领域的迫切任 务。中国科学家的最新研究，破译了水稻"热警报"双重密码。 北京时间12月3日凌晨，中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣院士团队与上海交通大学林尤 舜研究员团队、广州国家实验室李亦学研究员团队合作在国际权威学术期刊《细胞》(Cell)上发表研 究论文。该成果破解了水稻感知并响应高温的双重密码锁，揭示了植物中的一个循序激 ...

Core Insights - A significant breakthrough in understanding how rice perceives and responds to high temperatures has been published in the journal "Cell," revealing a dual signaling mechanism that can enhance crop heat tolerance [1][2][3] Group 1: Research Findings - The research identifies two key regulatory factors in rice: DGK7 (diacylglycerol kinase) and MdPDE1 (phosphodiesterase), which work together to convert high-temperature physical signals into biological instructions within the cell [1][2] - The first layer of the signaling mechanism involves the activation of DGK7 on the cell membrane, which generates lipid messengers that amplify the heat signal [2] - The second layer involves MdPDE1 in the nucleus, which maintains the expression of heat tolerance genes by degrading cAMP, leading to the synthesis of heat shock proteins and reactive oxygen scavengers [2] Group 2: Agricultural Implications - The discovery provides precise targets for breeding, allowing for the genetic design of rice varieties with gradient heat tolerance, which can adapt to varying climatic conditions [3] - Field trials showed that single-gene modified rice lines increased yield by 50% to 60%, while double-gene modified lines achieved nearly double the yield compared to control lines, with improved grain quality [2] - This research offers theoretical foundations and genetic resources for heat tolerance breeding in staple crops like rice, wheat, and corn, addressing food security challenges posed by global warming [3]

记者从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉，该中心林鸿宣院士团队与上海交通大学林尤舜研究员团队、广州国家实验室李亦学研究员团队最新 合作研究破解了水稻感知并响应高温的双重"密码锁"，揭示了植物中的一个循序激活、协同串联的热信号感知机制，并通过对该机制的遗传改良，成功培育 出具有梯度耐热性的水稻新株系，助力作物耐高温分子育种，为应对全球变暖导致的粮食减产提供了新的解决方案。相关研究成果北京时间2025年12月3日 在国际学术期刊《细胞》发表。 TT2-DGK7-MdPDE1热信号传递网络 DGK7和MdPDE1高温下保护水稻产量 气候变暖与持续高温直接威胁全球粮食安全。因此，急需挖掘作物中的耐热基因，解析耐热机制、培育适应高温气候的新品种。高温来袭，植物细胞是 如何"感知"并"响应"的呢？这一直是未解之谜。研究团队经过多年努力，成功鉴定到水稻中两个关键调控因子，DGK7（二酰甘油激酶）和MdPDE1（磷酸 二酯酶）。它们像一套精密协作的"警报系统"，将高温物理信号一步步转化为细胞能够理解的"生物指令"，完成一场从细胞边界到细胞核的"传讯"。该发现 系统连接了从细胞膜脂质重塑到核内信号级联的完整过程，解决了领域 ...