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我院万建民院士团队揭示水稻氮高效利用新机制

发布人: 发布日期:2019-11-22 浏览次数:

     2019年11月21日,Nature Communications在线发表了我院万建民院士团队题为“Genome-wide associated study identifies NAC42-activated nitrate transporter conferring high nitrogen use efficiency in rice”的研究论文。该研究鉴定了一个硝酸盐转运蛋白基因OsNPF6.1的等位基因,其可提高水稻氮利用效率和产量。我院王春明教授和万建民院士为本文通讯作者。



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      氮肥的使用可提高作物的产量,但是过度使用对环境和人类健康都具有不利影响。培育氮高效利用率(NUE)的水稻品种可减少氮肥的使用,对农业的可持续发展至关重要。该研究对在田间连续三年表现出极端氮相关表型(extreme nitrogen-related phenotypes )的不同水稻群体进行全基因组关联分析,并鉴定到一个硝酸盐转运蛋白OsNPF6.1HapB 单倍型。研究发现,OsNPF6.1HapB促进水稻对硝酸盐的吸收并在低氮条件下提高水稻的产量。





     OsNPF6.1HapB编码的蛋白以及启动子元件均发生了变化。进一步研究发现,转录因子OsNAC42可激活OsNPF6.1HapB的表达。此外,OsNPF6.1HapB等位基因源自野生稻的变异,并被选择用于提高氮利用率和产量,但由于氮肥的使用在90.3%的水稻品种中丢失。因此,该研究揭示了NAC42-NPF6.1分子模块在水稻氮利用率中的作用,为水稻氮高效利用和高产育种提供了基因资源和新的策略。