客观日本

日本农研机构鉴定出可让水稻早开花的基因,助力耐热品种开发

2026年07月15日 农林牧渔
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早花水稻(右)比普通水稻的开花时间更早(供图:国际农林水产业研究中心)

日本国立研究开发法人农业与食品产业技术综合研究机构(简称,农研机构)国际农林水产业研究中心发现,有特定的基因让水稻提早开花。研究人员对具备清晨开花特性的水稻进行调查后发现,其DNA中仅有一处碱基序列存在差异。

研究团队认为,如果能将开花时间控制在一天中气温相对较低的清晨,就有望防止因高温导致的减产等问题。研究团队力争花10年左右的时间,使清晨容易开花的水稻品种实现产品化。相关研究成果已发表在国际学术期刊《Plant Biotechnology Journal》上。

近年来,在水稻灌浆期遭遇高温,导致出现米粒白浊、品质下降的“白未熟粒”问题。水稻开花阶段对高温最为敏感,如果在上午10点至正午的开花时段遭遇35摄氏度以上的高温,将无法正常授粉,会形成空秕粒。在全球变暖背景下,水稻减产风险令人担忧。

此前,虽已知存在决定开花时间的基因,但一直未能成功鉴定出来。此次,研究人员对比了普通水稻与早时间开花水稻体内DNA的腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)四种碱基的排列序列。

结果,研究团队成功鉴定出名为“EMF3”的基因决定开花时间。研究表明,一旦改变EMF3的碱基序列,水稻便会丧失调控开花时段的能力。

在可精确控制室内温度的人工气候室中,研究人员从清晨6点起逐渐升高室温,使正午温度达到38摄氏度,并对清晨开花的水稻进行了培育。结果证实,这些水稻在气温达到35摄氏度之前便已完成开花,且结实良好。

原文:《日本经济新闻》、2026/6/30
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Plant Biotechnology Journal
论文:Rice EMF3 alleles adjust flower opening time to enhance the seed setting rate under high temperature stress
DOI:doi.org/10.1111/pbi.70653