氮素是作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，對(duì)作物的生命活動(dòng)和產(chǎn)量的形成具有重要意義。近年來(lái)，隨著農(nóng)田氮肥的過(guò)量施用，對(duì)環(huán)境造成的污染也日益加重。提高作物氮利用效率，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是第二次“綠色革命”的目標(biāo)和要求。

 

中科院華南植物園植物營(yíng)養(yǎng)生理研究組博士研究生方中明在張明永研究員的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)在水稻中超表達(dá)OsPTR9基因可促進(jìn)水稻對(duì)銨態(tài)氮的吸收，同時(shí)在低施氮肥的條件下可促進(jìn)水稻增產(chǎn)。研究顯示：OsPTR9基因的表達(dá)受外界氮源和光晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，超表達(dá)OsPTR9能夠促進(jìn)銨的吸收，增加側(cè)根的發(fā)生，提高水稻生物量。生殖生長(zhǎng)階段，超表達(dá)OsPTR9能夠提高氮再動(dòng)員和重新分配的運(yùn)輸效率，zui終提高水稻產(chǎn)量。在OsPTR9降低表達(dá)的突變體和RNAi植株中指標(biāo)和表型相反。在不施氮肥的種植下，超標(biāo)達(dá)OsPTR9的水稻的產(chǎn)量比對(duì)照增幅zui大，達(dá)到18.6%；正常施用氮肥下，超表達(dá)OsPTR9的水稻兩個(gè)株系比對(duì)照增產(chǎn)7.2%和8.1%；施用銨態(tài)氮肥，有利于超表達(dá)水稻獲得較高的產(chǎn)量。研究結(jié)果初步表明：OsPTR9在促進(jìn)氮利用效率和水稻分子育種上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，該基因超表達(dá)后能夠提高土壤中氮的利用，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)并提高產(chǎn)量。