水稻耐高温相关基因功能及其信号通路研究进展

钦 鹏，樊世军，高 鹏，李仕贵

（四川农业大学水稻研究所，成都 611130）

随着全球气候变暖加剧，高温热害已成为限制农作物产量形成的重要外在因素[1]。相关研究表明[2]：气温每升高1℃，小麦产量将下降6%，玉米下降约7.4%，水稻则下降3.2%。水稻是我国重要的粮食作物，也是全球一半以上人口的主食，我国主要的水稻产区常常在抽穗灌浆期因7月中旬至8月中下旬副热带高压影响遭遇持续极端高温天气，造成大面积减产甚至绝收[3]。因此，克隆一些重要的耐高温相关基因，解析分子机理并进一步挖掘其育种应用价值对水稻育种和粮食安全具有重要的理论价值和现实意义。

过高或过低的环境温度对水稻各个生长发育阶段均具有明显的影响，导致植株生长迟缓、花期延迟、小穗不育和米质变差等[2]。在细胞水平上，热胁迫会改变叶绿体结构，破坏光合系统，诱导胞内毒性蛋白积累和代谢紊乱等[4]。由于高温相关表型属于复杂的数量性状，且难以准确稳定评价，导致水稻耐高温分子机理研究较为缓慢。储成才和林鸿宣团队分别从高温对水稻生理变化和信号响应机理角度综述了水稻热胁迫研究进展[5-6]。本文在此基础上，着眼当前水稻耐高温领域相关研究工作，重点对关键的耐高温基因功能及其信号通路进行分类阐释，旨在总结该领域已有研究基础并对未来可能亟待开展的研究问题提出见解，为进一步揭示新的耐高温基因、明确分子机理并挖掘其育种应用奠定理论基础。……