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科技创新进展:揭示水分胁迫下水稻营养生长和逆境适应的氮生理调控机制 
作者:稻作中心
来源:中国水稻研究所
发布时间:2019-01-04

  近期,我所稻作生态课题组从光合作用、氮吸收利用等方面揭示了水稻营养生长和干旱胁迫适应之间的调控机制。相关研究成果相继发表于学术期刊《Environmental and Experimental Botany》、《Physiologia Plantarum》、《Plant Physiology and Biochemistry》和《Plant Growth Regulation》。

  水稻体内氮代谢对提高水稻光合氮素利用率和干旱胁迫适应能力有重要作用。研究人员围绕水分胁迫下根际氮形态和氮水平变化,发现在水分胁迫下铵硝态混合氮源可通过增加叶片叶肉导度(gm)和光化学利用效率(Vcmax, ФPSII)、协调植物激素(IAA,CTKs)和碳水化合物在根系-地上部的分配平衡获得更大的生物量;且上调了AMT1;2 和 AMT1;3基因表达,提高水稻铵态氮吸收及地上部氮代谢能力,进而增强其抗水分胁迫能力。此外水分胁迫降低叶片氮在光合器官(光合蛋白和生物能学相关蛋白)的分配,但增加非光合器官中氮分配;同时,高氮水平能通过提高叶片Ser代谢和甘油酸循环、抗坏血酸-谷胱甘肽循环,以及AspAT和SGAT调节的Glu转氨作用和PEPC回补反应维持水稻碳氮平衡,二者协调增强水稻生长和抗逆适应能力。研究结果可为通过优化氮营养管理提高水稻氮素利用率和抗逆能力提供理论依据。

  该研究得到中国农科院科技创新工程、国家重点研发计划和浙江省自然科学基金的资助。相关研究工作由钟楚博士和曹小闯副研究员共同完成,金千瑜研究员为通讯作者。

  文章连接:

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098847218309675

2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942818305205

3. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ppl.12909

4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S098194281830398X

5. https://link.springer.com/article/10.1007/s10725-017-0352-6

6. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942818300305






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