2026年3月27日下午，第177期“第一作者讲坛”在中国科学院上海教育基地报告厅顺利举办。中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣研究组博士研究生穆晓瑞受邀参加本次讲坛并作了题为《水稻感知热信号的“双重解码”机制》的精彩报告，林鸿宣研究员作为特邀嘉宾出席并点评。

近年来，全球气候变暖加剧，导致极端高温频发，严重制约农业生产。加之世界人口的不断增长，粮食安全问题日趋严重，因此，挖掘耐热基因，解析耐热分子机制，培育新型耐热作物品种迫在眉睫。植物如何感知高温信号并启动适应性应答，是植物逆境生物学领域长期关注的重大科学问题。高温胁迫会引发细胞膜组分改变，触发“膜脂重塑”过程。然而，这一变化如何被细胞识别、转导并最终解读为生物学指令，一直是领域内长期未解之谜。在前期发现耐热负调控因子TT2的基础上，穆晓瑞和他的合作伙伴们整合时间序列转录组与脂质代谢组分析，成功鉴定到一个快速响应高温的二酰甘油激酶（DGK7）。该酶在高温诱导下被特异性激活，催化生成第二信使分子磷脂酸（PA），实现物理信号向脂质信号的第一步转换。并且，G蛋白亚基TT2/RGB1通过直接与DGK7相互作用，抑制后者磷酸化水平，负向调控该信号转换过程。进一步，他们通过功能域筛选，鉴定到一个具有PA结合域和磷酸二酯酶催化域的双功能蛋白MdPDE1。该蛋白能够感知PA浓度变化，与PA结合并被激活，转移到细胞核中，通过水解环磷酸腺苷（cAMP）降低核内cAMP水平，完成脂质信号向cAMP信号的第二步转换。最终，核内cAMP水平的下降触发转录重编程，上调小热激蛋白和活性氧清除酶等相关基因的表达。在这项研究中，他们首次建立了植物细胞通过精细协调G蛋白信号、脂质信号和cAMP信号，实现感知、解码并响应环境热信号的综合机制。机制上的突破也为育种提供了精准靶点，对TT2-DGK7-MdPDE1通路中的基因进行遗传改良能显著增强水稻的耐热性，减少高温胁迫引起的产量损失，在作物耐热育种中具有重要的应用价值，为育种家培育“高产高抗”作物新品种提供重要的理论依据和基因资源。

报告中，穆晓瑞还分享了自己近7年硕博学习生涯的诸多感触：搞科研要耐得住寂寞，享受过程，拥抱不确定性；要学会合作和交流，集众家所长，走向共赢；身体是革命的本钱，学会平衡，才能走的更稳更远。

林鸿宣院士对穆晓瑞的工作和表现给予高度认可，称其工作积极性高、团队协作能力突出、具备良好的科研思维与专业素养。在现场交流环节，林院士勉励各位研究生，你们是科研工作的新力军，要勇于探索，善于合作，踏实坚定地向前奋进。最后，林院士为穆晓瑞颁发了“第一作者讲坛”荣誉奖杯。

穆晓瑞

穆晓瑞与林鸿宣