2014-5-9 8:56:00 來源:中國科技網(wǎng)-科技日報(bào)
據(jù)新華社倫敦電 中國科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn),水稻關(guān)鍵增產(chǎn)基因DEP1能調(diào)控氮肥高效利用,或可幫助改良水稻品種,實(shí)現(xiàn)少施肥高產(chǎn)量的目標(biāo)。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所傅向東和中國水稻研究所錢前等人帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)近日在英國《自然-遺傳學(xué)》雜志上報(bào)告說,DEP1是他們之前研究發(fā)現(xiàn)的一個(gè)中國超級稻增產(chǎn)關(guān)鍵基因。這次在歷時(shí)5年的新研究中又發(fā)現(xiàn),這個(gè)基因的等位突變體,在水稻營養(yǎng)生長期(根莖葉等的生長期)表現(xiàn)出對氮肥鈍感,而在生殖發(fā)育期(花、種子、果實(shí)等的生長期)對氮的吸收和利用率提高。這就意味著可以通過基因調(diào)控在適當(dāng)減少氮肥施用量的條件下實(shí)現(xiàn)水稻更高產(chǎn)量。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),DEP1基因負(fù)責(zé)編碼的蛋白質(zhì)是G蛋白伽馬亞基。G蛋白是調(diào)控動(dòng)植物生長發(fā)育非常重要的信號傳導(dǎo)蛋白,包括阿爾法、貝塔和伽馬3種亞基。研究人員還發(fā)現(xiàn),減弱G蛋白中的阿爾法亞基或者增強(qiáng)貝塔亞基的活性,也能對水稻造成氮肥鈍感效應(yīng)。這說明,G蛋白的3種亞基都可以作為調(diào)控植物對環(huán)境中氮信號感知與響應(yīng)的分子通道,這一信息對于水稻育種人員來說至關(guān)重要。
研究人員介紹說,目前中國的水稻生產(chǎn)中,氮肥利用率仍比較低,造成大氣污染及江河湖泊富營養(yǎng)化,而國際上對農(nóng)作物氮高效利用的分子調(diào)控機(jī)制還知之甚少。因此,水稻DEP1基因這一新功能的發(fā)現(xiàn),為“生態(tài)友好型”水稻高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)提供了保證,也為揭示農(nóng)作物氮高效利用的分子調(diào)控機(jī)制提供了線索。