主要极端高温的频繁发生日益威胁农业生产力和全球粮食安全。极端高温引发的热应激会造成细胞迅速扰动，其中质膜的超流动性尤其具有破坏性。这种超流动性破坏了膜的完整性，促进离子泄漏，可能导致细胞死亡。为了减轻热引起的损伤，生物体进化出了一些策略来调节膜磷脂的饱和度，从而维持膜流动性在一个有利于生物活动的范围内。饱和脂肪酸由于其紧密包装的能力，减少磷脂双分子层的膜流动性，这一现象在细菌、古生菌和真核生物中都有观察到。几种已知的真核生物热耐受机制将膜流动性的调节与脂质去饱和程度关联起来。对线虫的研究发现了一个热应激诱导的调节通路，该通路驱动脂质去饱和酶基因fat-7的表达，最终促进脂质饱和度并降低膜流动性。在模式植物拟南芥中，热应激使FAD8不稳定，这是一种局部化于叶绿体的α-亚麻酸去饱和酶，导致多不饱和脂肪酸的合成减少和膜流动性降低。P4-ATP酶是转膜蛋白，负责将特定磷脂从生物膜的外侧转运至内侧，从而在真核膜中生成并维持脂质不对称。结构上，P4-ATP酶通常与CDC50家族的β亚基异二聚化（在植物中也称为ALA相互作用亚基(ALIS)），以便进行蛋白质折叠和形成功能活跃的P4-ATP酶复合物。P4-ATP酶与植物的高温反应有关。在拟南芥中，携带AMINOPHOSPHOLIPID ATPASE6（ALA6）缺失突变的幼苗对高温敏感，生殖发育的研究显示ala6/ala7双突变体在热应激下的种子设置减少，ALA3的缺失突变体（位于转高尔基网络）在高温-低温昼夜条件下生长对温度敏感，并且花粉适应性受损。在这里，我们表明P4-ATP酶OsALA5及其β亚基OsALIS2在质膜中发挥作用，产生了在分钟级时间内的热依赖性转运活性变化，选择性地使饱和磷脂酰胆碱（PCs）富集于细胞质质膜内侧，从而迅速稳定质膜流动性并限制膜损伤。我们还证明这一热响应功能在水稻之外是保守的，并识别了一个罕见的OsALA5单倍型用于耐热育种。通过筛选来自乙基甲烷磺酸盐突变库的热敏感突变体，在背景为优质 indica 水稻亲本水汇527 (R527) 下，于幼苗阶段在45°C热应激下，我们识别出一种显著降低生存率的突变体，命名为hot1。MutMap基因定位显示LOC_Os06g29380的第二外显子中存在一个非同义G到A突变，该突变与所有表现突变表型的被检个体共同分离。LOC_Os06g29380之前被指定为氨基磷脂ATP酶5（OsALA5），编码一个假定的P4-ATP酶。序列分析显示，编码序列第608位的单核苷酸多态性（SNP）导致在执行器域高度保守的DGET波动中，甘氨酸到天冬氨酸的替换（G203D）—一个对P4-ATP酶去磷酸化所需的关键催化环。