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水稻關鍵基因或可實現低肥高產

2014-04-29 10:23:29  来源:新华社 【返回列表】



新華社倫敦4月28日電一般情況下,施用氮肥有助於農作物增產,但過多施肥既增加種植成本,又對環境不友好。中國科學家最新研究發現,水稻關鍵增產基因DEP1能調控氮肥高效利用,或可幫助改良水稻品種,實現少施肥高產量的目標。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所傅向東和中國水稻研究所錢前等人帶領的科研團隊28日在英國《自然-遺傳學》雜誌上報告說,DEP1是他們之前研究發現的一個中國超級稻增產關鍵基因。這次在歷時5年的新研究中又發現,這個基因的等位突變體,在水稻營養生長期(根莖葉等的生長期)表現出對氮肥鈍感,而在生殖發育期(花、種子、果實等的生長期)對氮的吸收和利用率提高。這就意味著可以通過基因調控在適當減少氮肥施用量的條件下實現水稻更高產量。

進一步研究發現,DEP1基因負責編碼的蛋白質是G蛋白伽馬亞基。G蛋白是調控動植物生長髮育非常重要的信號傳導蛋白,包括阿爾法、貝塔和伽馬3種亞基。研究人員還發現,減弱G蛋白中的阿爾法亞基或者增強貝塔亞基的活性,也能對水稻造成氮肥鈍感效應。這說明,G蛋白的3種亞基都可以作為調控植物對環境中氮信號感知與響應的分子通道,這一信息對於水稻育種人員來說至關重要。

研究人員介紹說,目前中國的水稻生產中,氮肥利用率仍比較低,造成大氣污染及江河湖泊富營養化,而國際上對農作物氮高效利用的分子調控機制還知之甚少。因此,水稻DEP1基因這一新功能的發現,為“生態友好型”水稻高產和穩產提供了保證,也為揭示農作物氮高效利用的分子調控機制提供了線索。(完)