早急浪稻(右)比普通水稻的開花時間更早(供圖:國際農林水產業研究中心)
日本國立研究開發法人農業與食品產業技術綜合研究機構(簡稱,農研機構)國際農林水產業研究中心發現,有特定的基因讓水稻提早開花。研究人員對具備清晨開花特性的水稻進行調查後發現,其DNA中僅有一處鹼基序列存在差異。
研究團隊認為,如果能將開花時間控制在一天中氣溫相對較低的清晨,就有望防止因高溫導致的減產等問題。研究團隊力爭花10年左右的時間,使清晨容易開花的水稻品種實現產品化。相關研究成果已發表在國際學術期刊《Plant Biotechnology Journal》上。
近年來,在水稻灌漿期遭遇高溫,導致出現米粒白濁、品質下降的「白未熟粒」問題。水稻開花階段對高溫最為敏感,如果在上午10點至正午的開花時段遭遇35攝氏度以上的高溫,將無法正常授粉,會形成空秕粒。在全球變暖背景下,水稻減產風險令人擔憂。
此前,雖已知存在決定開花時間的基因,但一直未能成功鑑定出來。此次,研究人員對比了普通水稻與早時間開花水稻體內DNA的腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)四種鹼基的排列序列。
結果,研究團隊成功鑑定出名為「EMF3」的基因決定開花時間。研究表明,一旦改變EMF3的鹼基序列,水稻便會喪失調控開花時段的能力。
在可精確控制室內溫度的人工氣候室中,研究人員從清晨6點起逐漸升高室溫,使正午溫度達到38攝氏度,並對清晨開花的水稻進行了培育。結果證實,這些水稻在氣溫達到35攝氏度之前便已完成開花,且結實良好。
原文:《日本經濟新聞》、2026/6/30
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Plant Biotechnology Journal
論文:Rice EMF3 alleles adjust flower opening time to enhance the seed setting rate under high temperature stress
DOI:doi.org/10.1111/pbi.70653

