中科院實驗“超級稻”發現農作物氮高效利用基因

　　中科院遺傳與發育生物學研究所傅向東團隊發現，中國超級稻增產關鍵基因DEP1在水稻氮高效利用方面能起到關鍵作用，從而找到一條在保證糧食總產量不斷提高的同時，提高氮肥利用效率、降低水稻生產成本且減少環境污染的可持續發展農業新途徑。4月 28日，《自然—遺傳學》雜志在線發表了該研究成果。

　　“追求農作物單位面積產量的穩定和提高，歷來是作物育種家的最終目標。”傅向東表示，半矮稈作物帶來的“綠色革命”成功提升了農作物的收獲指數，為進一步增產，就要提供給農作物更多的氮肥。然而，過多的氮肥施用會導致環境污染。

　　統計顯示，我國目前水稻的氮肥利用率很低，其中約有63%～72%的氮分別以氮氣、一氧化二氮等形式排入環境并流失，從而造成大氣污染及江河湖泊富營養化。因此，發現農作物中的氮高效利用基因尤為迫切。

　　傅向東團隊發現，之前克隆的水稻增產關鍵基因DEP1在水稻的氮肥高效利用方面也發揮著重要調控作用。DEP1基因的等位突變體在營養生長期表現出對氮肥鈍感，但在生殖發育期對氮的吸收和利用率提高，最終使得水稻在適當減少施氮肥條件下有更高產量。

　　研究人員還發現，DEP1基因能夠編碼植物G蛋白γ亞基。G蛋白是調控動植物生長發育的重要信號傳導蛋白，包括a、b和γ亞基。減弱Ga或增強Gb亞基的活性，均能對水稻造成氮肥鈍感效應。這表明G蛋白參與調控植物對環境中氮信號的感知與響應，人為調控G蛋白信號途徑能在同等肥力條件下帶來水稻的穩步增產。

　　專家表示，水稻DEP1基因這一新功能的發現，為“生態友好型”水稻高產和穩產提供了保證，也為揭示農作物氮高效利用的分子調控機制提供了 分子調控機制線索。