新華社成都7月2日電（記者吳曉穎）高溫來襲時植物細胞如何迅速阻止細胞膜失穩，是困擾科學界的難題。我國科學家最新研究發現了水稻高溫下快速維持細胞膜穩定性的新機制，并挖掘到一個有助于水稻高溫下穩產的稀有單倍型，為耐熱水稻育種提供了新的基因資源。相關研究成果于北京時間7月1日晚在國際學術期刊《自然》在線發表。

細胞膜是植物細胞與外界環境直接接觸的邊界，高溫會破壞細胞膜的穩定性。溫度升高會增強膜脂分子的運動性，導致細胞膜過度流動化，當這種流動性超過細胞可承受范圍時，會出現離子滲漏、膜損傷等情況，最終導致水稻結實率和產量下降。

四川農業大學水稻研究所聯合中國科學技術大學生命科學與醫學部經過多年研究，發現了水稻耐熱性的正調控因子OsALA5。進一步研究發現，水稻細胞膜上，由OsALA5和OsALIS2因子組成的蛋白復合體可以參與高溫早期的膜穩態調控。

“細胞膜并不是內外兩側完全相同的脂質雙層，而是具有明顯的不對稱性。”四川農業大學水稻研究所所長欽鵬解釋道，在遇到高溫后，由OsALA5和OsALIS2組成的蛋白復合體會優先將飽和磷脂酰膽堿這一類有助于穩定膜結構的脂質分子，快速“調配”到更需要加固的一側細胞膜層，從而快速穩定細胞膜。

這項新發現打破了人們認為植物主要依靠重塑膜脂組成以適應溫度變化的傳統認知。“以往大家認為，植物遇到高溫后會通過信號傳遞啟動基因表達，重新合成或改造膜脂，這通常需要較長時間。”欽鵬說，這種“就地加固”的方式，讓細胞膜能夠在高溫早期迅速獲得保護。除了水稻外，研究團隊在擬南芥、酵母中也發現了類似現象。

此外，研究團隊還從2236份水稻自然資源中挖掘到OsALA5的一個稀有優異單倍型Hap7，將其導入不耐高溫的水稻品種中進行田間實驗，發現其耐高溫能力明顯提高。

“這為作物耐熱改良提供了新思路。”欽鵬說，比如可挖掘OsALA5及其在不同作物中同源基因的自然變異用于品種改良，從而保證糧食穩產。（完）