论文通讯作者许操表示，本次研究发现首个作物生育期低温感知的小肽信号，破解了作物生育期冷害韧性减损的“杀手锏”机制，为应对气候变化造成的农业灾害、保障粮食安全提供新的基础理论指导和育种改良基因资源。

　　论文审稿人评价称其为“一项令人振奋的创新性突破”，该研究贯通了实验室的分子机制解析到田间的作物改良应用，既为应对气候变化下的粮食安全和气候韧性农业提供了有效方案，也为拓展作物种植区域，开发新粮仓提供新的理论依据和育种新路径。

　　《自然》同期发表的研究简报和国际同行专家评论认为，该项基础研究的原创发现和育种利用，是在全球气候变化加剧的重重挑战下，护航世界粮食安全的突破性进展，将引领作物育种基础理论创新和育种技术应用从“持续抗性的高产耐逆不可兼得”到“逆境韧性的顺境高产逆境稳产”的气候韧性农业的范式转变。

　　研究背景：花期冷害威胁粮食安全

　　论文第一作者、中国科学院遗传发育所博士后陈树栋介绍说，全球气候变化背景下，农作物进入花期后，突如其来的“倒春寒”“早霜冻”“寒露风”等天气频繁出现，短短几天的花期低温便可造成不可逆花粉败育和无法结实，常常导致全球主粮作物遭遇大面积受精障碍与结实率下降，平均减产幅度在20%-60%之间，每年给全球农业生产造成的直接经济损失高达数十亿美元。

　　作物花期冷害严重年份，可直接导致区域性粮食减产达50亿-100亿公斤，威胁粮食安全和农业可持续发展。

　　此外，全球气候变化导致春季回温提前，果树物候期普遍提前，但冷空气依然频繁南下，形成“先暖后冷”的剧烈温差，花期和幼果期正好暴露在冷空气的“攻击窗口”内，导致不同果树平均减产达20%-50%。

　　花期冷害难以防范，灌水延迟花期、熏烟、覆盖等被动传统防御措施成本高、收效低，剪枝、追肥等灾后补救更是“亡羊补牢”。

　　在论文共同通讯作者、中国农业大学教授宋文看来，这种情况本质上是缺乏抗冻的主动基因手段，如同缺乏“御寒外衣”，仅靠临时的“烤火”难以从根本上解决问题。

　　长期以来，人们更多关注作物在苗期和营养生长期对低温的适应能力。相比之下，作物花期低温适应机制的基础研究明显薄弱，关键可用的抗冷基因资源极为匮乏，使得花期防冷育种长期缺乏基础理论指导。

　　研究团队认为，当前育种和生产上应对花期冷害的主要手段，仍远不足以应对气候变暖背景下日益频繁的突发性冷害，而且筛选获得的多是持续抗性基因，在常温下也会持续激活耐冷机制，空耗大量能量，虽持续耐冷却影响常温下的产量，造成“高产耐冷不可兼得”的困局。

　　因此，破解作物花粉发育低温感知和信号转导机制，发掘利用花期低温韧性基因，推动作物改良从“持续抗性的高产耐逆不易兼得”到“气候韧性的顺境高产逆境稳产”转变是破局的关键。

　　研究过程：从理论阐释到广泛实践

　　许操指出，在本项研究中，为解决发育期花粉取样分析难、真实农业低温条件重现难、韧性基因鉴定难等三大难题，研究团队转换思路，通过寻找合适的模式植物、实验室环境与实际农业生境交替筛选验证、聚焦基因组的隐秘基因等，选定花序合轴生长和花朵次序发育的番茄作为研究模式。