科学与健康丨我国科研团队为庄稼装上“抗冷保险”
冷害，是农业生产的“隐形杀手”。联合国粮农组织数据显示，短短几天的低温，就能让水稻、小麦、番茄等作物花粉败育、无法结实，全球主粮平均减产20%至60%。
灌水、熏烟、覆盖等传统办法，要么见效慢，要么成本高，面对突发降温常常“防不胜防”。这一困扰全球农业的痛点难题，如今被我国科研团队成功破解。
中国科学院遗传与发育生物学研究所许操团队历时八年，在国际上首次发现作物生育期冷害感知小肽信号，找到植物抵御花期低温的“杀手锏”，为庄稼装上“抗冷保险”。相关成果已发表在国际学术期刊《自然》上，并获专题点评。
为什么作物开花时特别怕冷？长期以来，科学界多聚焦苗期抗冷研究，对花期抗冷的机制探索相对滞后，基础机制的认识不足导致花期抗冷育种长期缺乏理论指导。
许操团队研究发现，花粉发育高度依赖花药里一层叫“绒毡层”的细胞，它像“营养食堂”，按时“退场”（程序性死亡）才能给花粉供足养分，建好外壁。低温一来，绒毡层“赖着不走”，营养断供、花粉畸形，最终导致作物“花而不实”。
如何让绒毡层在低温下也能准时“下班”？许操介绍，团队在真实农田环境里找到一个“深藏不露”的关键基因——RGF小肽基因。它平时几乎“静音”，不消耗作物能量，不影响正常产量；一旦遭遇低温，便立刻在花药里“紧急上岗”，像哨兵一样快速感知寒冷，启动防御。
这套“智能防御系统”工作原理清晰易懂：RGF小肽发出信号，被其受体捕获后，打开钙通道，触发钙信号，精准指挥绒毡层按时降解，保住花粉正常发育，实现“冷来应战，常温高产”。
图为成果介绍。（受访团队提供）
在我国，突如其来的“倒春寒”“寒露风”，常常让正在开花授粉的庄稼大幅减产，甚至颗粒无收。东北水稻遇夏季低温后空籽率飙升，南方晚稻遭寒露风影响减产显著，北方果树花期遇冷损失惨重。
我国科研人员开展的大田与大棚试验效果亮眼：在低温大棚里，改良番茄坐果率从28.7%提升至51%；改良水稻在低温下结实率提升10%至25%，最高能挽回近两成冷害损失，且正常年份产量不受影响。这一机制有望推广到玉米、小麦等主粮作物，实现跨作物“通用抗冷”。
英国皇家学会院士克里斯蒂娜·福耶等专家评论认为，这项突破不仅是基础科学的原创发现，更开创了“环境智能型育种”新范式。作物只在冷害来临时启动防御，平时不浪费能量，告别“抗冷却减产”，实现“顺境高产、逆境稳产”。
未来，依托这一资源，可培育更耐低温的作物品种，既能减少灾害损失，还能为作物向高纬度拓展种植区创造条件，为我国乃至全球粮食稳产增产提供新的科技支撑。
策划：陈芳
统筹：吴晶
记者：胡喆
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