四川农业大学再发《Nature》正刊,今年第四篇!

在全球气候变暖背景下，极端高温事件频发，已成为威胁水稻产量的重要因素。高温对植物的首要攻击目标，是细胞最外层的屏障——质膜。温度升高会增强膜脂分子的运动性，导致质膜过度流动化，破坏膜完整性，引发离子渗漏和细胞死亡。

长期以来，人们认为植物适应高温主要依赖改变膜脂组成，例如调节脂肪酸饱和度。但这种策略依赖基因转录和代谢重编程，需要较长时间才能完成。而急性高温发生后，质膜在几分钟内就可能出现过度流动化——这意味着植物需要一种更快的保护机制。

2026年7月1日，四川农业大学水稻研究所钦鹏/李仕贵团队联合中国科学技术大学生命科学与医学部向成斌、孙林峰团队在Nature 在线发表发表题为“Heat-triggered phospholipid flipping stabilizes plasma membrane fluidity”的研究论文，该研究揭示了水稻应对高温的快速“本地膜保护”策略。

2026年6月3日，四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室黄永财团队联合中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿团队在国际学术期刊《自然》（Nature）发表研究成果，揭示叶绿体中的质体小球（PGs）作为调控玉米初级氮同化的关键亚细胞枢纽，为培育氮高效作物提供了全新理论依据和基因资源（点击阅读）。

2026年5月20日，四川农业大学陈学伟及贺闽共同通讯在Nature 在线发表题为“A pathogen lncRNA secreted into rice sequesters a host miRNA for virulence”的研究论文，该研究揭示了一种更为隐秘的“分子特洛伊木马”战术：病原菌竟能将自己的长链非编码RNA（lncRNA）送入植物细胞，像“海绵”一样吸走植物的防御卫士，从而成功致病。这一发现不仅颠覆了经典植物病理学认知，更为开发广谱、绿色的新一代“RNA疫苗”防控策略开辟了全新道路（点击阅读）。

2026年6月3日，Nature杂志在线发表了来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿、王海海团队，联合上海师范大学王文琴团队和四川农业大学黄永财团队，题为“Teosinte alleles enhance nitrogen assimilation and seed protein in maize”的研究论文，该研究成功克隆了第二个高蛋白主效基因THP3-T，与他们团队前期挖掘的第一个高蛋白基因THP9-T聚合，将自交系籽粒蛋白含量从10%提升至15%，并将我国推广面积最大的玉米杂交种郑单958的籽粒蛋白含量从8.5%提升至12-13%，全株蛋白含量从7%提升至9%以上，且产量保持稳定。

核心发现：OsALA5是耐高温的关键调控因子

研究团队从高温敏感突变体筛选入手，鉴定到编码P4-ATP酶的OsALA5基因。OsALA5定位于质膜，与β亚基OsALIS2形成复合体，负责将磷脂分子从质膜外侧翻转到内侧。

机制揭秘：选择性翻转饱和磷脂，就地加固

质膜具有明显的不对称性：外侧膜层更有序、更紧密，而胞质侧膜层更疏松，也更容易在高温下过度流动化。研究团队发现，高温并非简单增强OsALA5对所有磷脂的转运，而是选择性改变其底物偏好，促进饱和磷脂，尤其是PC(18:0/18:0)向胞质侧富集。

这种“就地加固”策略的精妙之处在于：它不改变质膜的总磷脂组成，只是改变了特定磷脂在膜两侧的空间分布。饱和PC被翻转到胞质侧后，提高了该侧膜层的局部有序性，从而缓冲高温引起的过度流动化。

OsALA5 增强水稻的耐热性（图源自Nature ）

育种价值：优异单倍型Hap7显著增产

研究团队从水稻自然变异中鉴定到OsALA5的稀有优异单倍型Hap7。携带该单倍型的近等基因系在苗期高温下存活率提高41.97%，抽穗期结实率提高164.33%。在2024至2025年成都、重庆、长沙三地田间试验中，该材料表现出更好的高温稳产能力。

这项研究不仅揭示了植物细胞应对高温的快速膜保护新机制，也为培育耐热稳产作物提供了新的分子靶标。

四川农业大学水稻研究所钦鹏、李仕贵教授和中国科学技术大学生命科学与医学部向成斌教授为论文共同通讯作者，四川农业大学毕业博士樊世军（中国科学技术大学博士后）为论文第一作者。中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰教授对本研究给予了宝贵建议，其博士生应伟（现为安徽农业大学生命科学学院教授）参与了本项研究工作。四川农业大学水稻研究所博士生高鹏（已毕业）、胥磊（已毕业）、黄开来，硕士生杨艳、钱行、叶欢、席艺等参与了本项研究。上海交通大学曹成喜教授团队为自由流电泳分离质膜提供了技术支持，四川大学华西医学院李为民教授团队为FLIM-FRET分析提供了显微成像平台支持，重庆市农业科学院刘强明博士、湖南杂交水稻研究中心吕启明老师为多年多点田间试验提供了帮助。该研究得到国家自然科学基金杰出青年基金、区域联合基金、四川省科技厅等项目的资助。

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10726-x

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