气候变化会导致全球主粮作物遭遇大面积受精障碍与结实率下降。长期以来，人们更多关注作物在苗期和营养生长期对低温的适应能力。相比之下，作物花期低温适应机制的基础研究明显薄弱，关键可用的抗冷基因资源极为匮乏。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所首次揭示作物花粉发育的时空特异低温韧性机制，发现了首个花粉发育低温感知的小肽信号RGF，阐明了作物花期“按需抗冷”的小肽—受体—离子通道信号轴与低温韧性调控机制，证实了该分子途径在冷害减损和设计育种中的重要应用潜力。
研究团队攻克了作物发育期花粉取样分析难、真实农业低温条件重现难、韧性基因鉴定难等三大难题。综合运用传感技术、多维组学、基因编辑和人工智能等技术手段，找到了在基因组中长期被注释为“功能未知”的小肽基因RGF。RGF平时几乎不表达，如果遭遇低温胁迫，它在花粉发育的四分体时期便在花药绒毡层细胞中被显著激活。
进一步研究揭示，低温诱导表达的RGF小肽通过分泌到细胞外，被花药细胞膜表面受体激酶SlRGFR6和共受体SlSERK识别，形成受体复合体，该复合体随即磷酸化激活环核苷酸门控离子通道SlCNGC16/18，引发细胞内钙离子浓度快速升高，进而精确调控花药绒毡层的程序性死亡进程，确保了绒毡层在恰当的时间点按时降解，为花粉的正常发育提供所需的营养和能量，有效避免了因绒毡层降解延迟所导致的花粉败育。
这一小肽—受体—离子通道介导的全新分子途径形成的RGF低温信号轴，阐释了植物在面临不可预测的短期冷害时如何通过“按需抗逆”实现精准高效的局部防御。
作物改良及多年、多点、多品种的大田测产表明，激活这些RGF小肽的表达，在番茄中可挽回由冷害引起的33.9%-52.2%的产量损失。RGF低温信号轴在双子叶和单子叶植物中保守，上调水稻RGF基因的表达可显著增强花粉低温韧性，在当前商业化主栽高产水稻品种中可挽回由冷害引起的18%左右的产量损失。
该研究为应对气候变化下的粮食安全和气候韧性农业提供科技方案，同时也为拓展作物种植区域、开辟新粮仓提供新的理论依据和育种新路径。
相关研究成果发表在《自然》（Nature）上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。
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科学家破解作物花期“按需抗冷”的杀手锏机制
中新社北京11月7日电(记者梁晓辉)中国人力资源和社会保障部部长王晓萍7日在北京表示，加强高校一流师资引育，重点是加 11日，记者从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副教授等，利用量子精密测量技术在 近日，教育部印发通知部署开展“24365校园招聘服务”全国教育系统2025届高校毕业生招聘活动，积极为高校毕业生与用人单位搭建人才供需精准对接平台，引导更多高校毕业生到教育行业就业，为加快建设教育强国提供有力人才 统筹推进科技教育与人文教育，有利于形成更高水平的人才培养体系，有利于全面提高学生综合素养 党的二十届三中全会明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。这是深化教育综合改革的题中 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 覃梦霞 记者 欧金昌）“之前党支部由不同学科的党员组成，想和同科组的党员探讨一些业务知识，都得额外挤时间。”广西贵港市达开高级中学第三党支部书记刘敏飞 11月6日，曲阜师范大学举办首期教育家精神思政大课，学校党委副书记、校长张洪海带领同学们走进“校长讲校长——跨越时空的对话”，通过问道、论道、就道、弘道四个环节，在教师博物馆为青年教师和 。本文链接：科学家破解作物花期“按需抗冷”的杀手锏机制http://www.sushuapos.com/show-12-3232-0.html
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