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    提高水稻氮肥利用率“開關”找到

       日期:2016-07-06     來源:聚農網    作者:jn720.com    瀏覽:149    評論:0    

      南京農業大學徐國華教授課題組最近從水稻中發現了一種受細胞pH調控的硝酸鹽運輸蛋白,過量表達該基因可促進水稻從土壤中吸收更多的氮,提高水稻產量和氮素利用效率。相關研究結果日前發表在《美國科學院院報》上。

      水稻是主要的糧食作物,養活全球近50%的人口。水稻高產離不開氮肥的施用,但目前我國水稻氮肥利用率平均只有35%。為了提高水稻產量,不得不大量使用氮肥,這不僅浪費了資源和能源,而且加劇了土壤酸化、水體富營養化和農業溫室氣體排放等一系列生態環境問題。因此,亟須從育種源頭上提高水稻本身的氮肥利用效率。

      據徐國華介紹,水稻在淹水和旱作環境下均可生長。淹水厭氧條件有利于土壤中銨鹽的積累,而旱作及水稻根系分泌氧氣可促進硝酸鹽的利用。土壤銨硝營養影響植物細胞質的酸堿度平衡,進而影響細胞代謝與植物生長。

      他們在水稻中發現了一個編碼硝酸鹽轉運蛋白的基因。該基因在植物細胞中過量表達后,可以更好地緩沖細胞中pH的變化,從而有利于吸收更多的氮及鐵和磷等營養元素。田間試驗表明,通過這種方法可以提高水稻(日本晴)產量20%—54%,提高氮素利用率40%左右。

      該項研究由南京農業大學主導完成,范曉榮博士為第一作者,徐國華和Tony Miller為共同通訊作者。該研究對降低水稻氮肥投入,改善生態環境具有重要意義,并已經獲得了中國和美國專利,并許可給國內相關單位和國際種業公司培育作物氮素高效新品種。

     
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