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中科院分离出氮肥高效利用的关键基因

http://www.1988.TV/feiliao/ 2018-8-17 8:54:01 阅读数:502

大量施用氮肥是水稻、小麦等农作物增产的重要措施,但近年来,逐年增加的氮肥使用量带来的并非产量的增加,而是日益严重的生态问题。如何突破氮肥利用效率的瓶颈是近年来的前沿课题之一。中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究团队的***新研究成果为解决这一问题提供了可行路径。

中科院分离出氮肥高效利用的关键基因

该团队找到与植物氮素吸收与利用率密切相关的基因,从分子水平阐明了“绿色革命”矮秆育种伴随氮肥利用效率低下的原因,并提出明确解决方案,为培育新“绿色革命”作物品种奠定基础。《自然》杂志于8月16日凌晨在线发表这一成果。

傅向东告诉我们,上世纪60年代,以半矮秆新品种培育为标志的“绿色革命”带来全球粮食产量的大幅增长,但这些半矮化品种中抑制植物生长的DELLA蛋白高水平累积,导致对氮肥的响应减弱、氮肥利用效率下降。

傅向东研究团队在携带半矮秆“绿色革命”基因的水稻资源材料中筛选到一个氮素吸收速率显著增加的新品系,并成功分离和克隆了水稻氮肥高效利用的关键基因GRF4。研究证实,GRF4是一个控制植物碳-氮代谢的正调控因子,不仅可促进氮素吸收、同化和转运,还可增强光合作用、糖类物质代谢和转运等,促进植物生长发育和农作物产量提升。

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