近日，中国科学院植物研究所研究员张梅团队与互助者乐成定位到与花粉耐热性显著相干的要害基因ZmHEAT1。相干研究结果发表在《细胞陈诉》（Cell Reports）。
跟着全世界天气变暖，高温已经成为制约玉米出产的主要非生物窘境因素。玉米生殖期是产量形成的要害阶段，对于高温勒迫尤为敏感。极度高温会显著降低花粉活气，拦阻受精和灌浆历程，致使坚固率骤降、产量年夜幅削减，给全世界玉米稳产保收带来严重挑战。是以，挖掘玉米生殖期耐热要害基因、解析其份子调控机制、选育耐热优质品种，是破解高温减产瓶颈、保障我国食粮安全的火急实际需求。
张梅团队以257份玉米自交系为质料，以高温勒迫下花粉活气降落率为生殖期耐热性指标，开展全基因组联系关系阐发，乐成定位到与花粉耐热性显著相干的要害基因ZmHEAT1。该基因编码核膜卵白且存于Hap T及Hap A两种单倍型，此中Hap T为耐热优秀单倍型，重要存于在热带/亚热带玉米中，携带该单倍型的玉米于高温勒迫下花粉活气降落率显著降低。进一步份子机制解析注解，Zmheat1敲除了突变体于高温下花粉活气、坚固率和产量均年夜幅降落，苗期存活率降低，活性氧年夜量堆集；而过表达株系则显著晋升苗期与生殖期耐热性，高温下坚固率较着优在野生型，证明ZmHEAT1正向调控玉米耐热性。
团队进一步研究发明，ZmHEAT1与其同源卵白ZmKAKU42共定位在核膜，两者于体表里都可直接互作，并配合联合核骨架卵白ZmNCH1，形成不变的核膜卵白复合物。Zmkaku42敲除了突变体一样体现为热敏感，双突变体热敏感表型更为凸起，注解两者功效冗余、协同调控耐热性。该核膜卵白复合物经由过程维持高温下核膜布局完备性，调控热激卵白基因HSP90-二、HSP17.4的表达，进而调控玉米耐热性。
这项研究初次展现了核膜卵白复合物介导玉米耐热性的份子机制，将核膜布局不变性与植物热勒迫相应通路偶联，富厚了玉米耐热性调控的理论基础。鉴定的ZmHEAT1耐热优秀单倍型Hap T，为玉米耐热份子育种提供了要害基因资源及份子标志。经由过程份子标志辅助选择或者过表达技能，有望培育出高产稳产的耐热玉米新品种，为应答全世界天气变暖、保障玉米出产安全提供主要支撑。
相干论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117148
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