人民政协网10月21日电（记者 高志民） 低温是影响水稻稳产高产的主要气象灾害之一。生产实践中，增施钾肥能够减轻低温对水稻的伤害，但背后的分子机制长期以来缺少科学解释。近日，中国农业科学院作物科学研究所科研团队揭开这一谜题，阐明水稻通过精准调控细胞钾离子平衡提升耐冷能力的分子机理，为耐冷水稻新品种培育提供关键理论支撑与基因资源。相关成果发表在国际知名期刊《分子植物》。

水稻原产热带、亚热带区域，天生对低温敏感。苗期遭遇低温，会抑制幼苗正常生长发育；孕穗、灌浆期遇冷害，将直接降低结实率、造成产量损失。长期农业生产证明，合理施用钾肥可有效缓解水稻低温损伤、稳定产量，但钾元素如何在细胞层面帮助水稻“抵御严寒”，一直是育种和栽培领域悬而未决的科学问题。

此次，中国农科院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队，通过种质资源筛选与基因功能解析，成功鉴定并克隆出调控水稻耐冷性的关键基因OsNHX2。该基因负责编码重要的钾离子转运蛋白，是水稻应对低温胁迫、维持细胞钾稳态的核心“调控开关”。

科研团队探明了一套精准高效的耐冷调控机制：在常温环境下，水稻体内存在抑制OsNHX2基因表达的调控机制，保持钾离子正常转运节奏；一旦遭遇低温天气，抑制作用逐步解除，OsNHX2基因高效表达，促使水稻根系加大土壤钾离子吸收力度。钾离子向上输送至茎叶后，转运蛋白会适时改变定位、暂停转运，将钾离子稳定留存于细胞质中，通过维持细胞钾离子平衡，显著增强水稻低温耐受能力。

这一研究从分子层面解释了“补钾抗寒”的农业经验，打通田间现象与基础理论的关联，补齐水稻耐冷调控机理研究短板。更为关键的是，OsNHX2基因为水稻耐冷分子精准育种锁定了全新靶点，可用于优异种质筛选、基因改良与品种定向培育，助力培育耐寒性更强、稳定性更好的水稻新品种，有效降低低温天气带来的减产风险。

据了解，该研究得到国家重点研发计划、农业生物育种国家科技重大专项、中国农业科学院科技创新工程等项目支持。业内人士表示，随着耐寒分子机制不断明晰、育种靶点持续丰富，水稻抗逆育种将更加精准高效，为保障极端天气下粮食稳产、夯实种业自主创新根基提供有力科技支撑。