氮素是作物必需的營養(yǎng)元素之一，對作物的生命活動和產(chǎn)量的形成具有重要意義。近年來，隨著農(nóng)田氮肥的過量施用，對環(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”的目標和要求。

 

中科院華南植物園植物營養(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OsPTR9基因可促進水稻對銨態(tài)氮的吸收，同時在低施氮肥的條件下可促進水稻增產(chǎn)。研究顯示：OsPTR9基因的表達受外界氮源和光晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)。營養(yǎng)生長階段，超表達OsPTR9能夠促進銨的吸收，增加側(cè)根的發(fā)生，提高水稻生物量。生殖生長階段，超表達OsPTR9能夠提高氮再動員和重新分配的運輸效率，zui終提高水稻產(chǎn)量。在OsPTR9降低表達的突變體和RNAi植株中指標和表型相反。在不施氮肥的種植下，超標達OsPTR9的水稻的產(chǎn)量比對照增幅zui大，達到18.6%；正常施用氮肥下，超表達OsPTR9的水稻兩個株系比對照增產(chǎn)7.2%和8.1%；施用銨態(tài)氮肥，有利于超表達水稻獲得較高的產(chǎn)量。研究結(jié)果初步表明：OsPTR9在促進氮利用效率和水稻分子育種上具有潛在的應(yīng)用價值，該基因超表達后能夠提高土壤中氮的利用，促進水稻生長并提高產(chǎn)量。