水稻是全球半數(shù)以上人口的主糧，近年來水稻遭遇高溫?zé)岷Φ那闆r頻繁發(fā)生，常常造成水稻大面積減產(chǎn)。因此，研究高溫對水稻危害的機理，發(fā)掘水稻抗高溫基因資源，進而培育抗高溫新品種對水稻生產(chǎn)具有重要意義。

 

    中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所薛勇彪研究組和程祝寬研究組合作，從水稻中成功克隆了一個新的耐熱基因TOGR1 （Thermotolerant Growth Required1），并對其在水稻耐熱機制中發(fā)揮的關(guān)鍵作用進行了深入分析。研究表明TOGR1作為一個細(xì)胞核定位的DEAD-box RNA 解旋酶以pre-rRNA伴侶的形式保護水稻免受高溫傷害。進一步研究發(fā)現(xiàn)TOGR1被募集到SSU從而確保錯誤折疊的pre-rRNA前體解旋成正確的構(gòu)象，保證了高溫下細(xì)胞分裂所需的rRNA有效加工。該研究不僅詮釋了一個新的調(diào)控水稻耐高溫分子機制，而且為分子模塊設(shè)計培育水稻耐高溫新品種奠定了基礎(chǔ)。

 

    該項研究成果于2月5日在線發(fā)表在PLoS Genetics雜志（DOI:10.1371/journal.pgen.1005844）上。薛勇彪研究組博士后王冬、碩士生李想和程祝寬研究組博士覃寶祥為該論文的共同第一作者。該研究得到中科院分子模塊設(shè)計育種先導(dǎo)專項和國家“973”項目的資助。

 

    TOGR1在水稻耐熱機制中的作用模式圖