氮素是促進作物增產(chǎn)的最關(guān)鍵因素之一，但氮肥大量施用不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，更導(dǎo)致土壤酸化、水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。中科院遺傳發(fā)育研究所儲成才研究員領(lǐng)導(dǎo)的團隊在水稻氮利用效率改良研究上取得重大突破，成果9日在線發(fā)表在國際著名期刊《自然·遺傳學(xué)》上。
據(jù)統(tǒng)計，全世界每年施用氮肥超過1.2億噸，用于治理氮污染的費用巨大。如何在減少氮肥施用的同時提高農(nóng)作物產(chǎn)量始終是困擾科技工作者的一個難題，而培育高氮肥利用效率的作物新品種是解決問題的關(guān)鍵。
水稻是世界上最重要的糧食作物之一，粳稻和秈稻是亞洲栽培稻的兩個主要亞種，而粳稻比秈稻具有更好的食味品質(zhì)，在我國的種植面積逐年擴大。
儲成才團隊的科研人員發(fā)現(xiàn)，秈稻具有更高的氮肥利用能力。他們從秈稻中克隆出了高氮利用效率基因NRT1.1B，將其導(dǎo)入粳稻品種。在北京、上海、長沙三個試驗點進行的田間實驗表明，含有秈稻型NRT1.1B的粳稻品種在一半施肥條件下，與對照組相比增產(chǎn)30%至33%，氮肥利用效率提高30%；在正常施氮條件下，增產(chǎn)8%至10%，氮肥利用效率提高約10%。
專家表示，該項研究不僅揭示了水稻亞種間氮利用效率差異的分子機制，更重要的是為我國科學(xué)家提出的“分子模塊設(shè)計育種”和“綠色超級稻”的培育提供了一個重要的分子模塊，在粳稻氮肥利用效率改良上具有巨大應(yīng)用價值。(記者吳晶晶)