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　　中國科學(xué)家首次揭示了水稻亞種間氮利用效率差異的分子機(jī)制，更克隆出高氮利用效率基因，使氮肥利用效率提高10%至30%。

　　這項成果由中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所儲成才研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊完成，6月9日在線發(fā)表于Nature Genetics雜志。

　　該論文的第一作者、課題組助理研究員胡斌介紹，氮素是促進(jìn)作物增產(chǎn)的最關(guān)鍵因素之一，全世界每年施用氮肥超過1.2億噸。不過，大量施用氮肥增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，更導(dǎo)致氣候變化、土壤酸化及水體富營養(yǎng)化等環(huán)境災(zāi)難。

　　“不斷增長的人口對于糧食產(chǎn)量也提出更大需求，如何在減少氮肥施用的同時提高農(nóng)作物產(chǎn)量，始終困擾科學(xué)工作者。”胡斌說，解決系列問題的關(guān)鍵是培育高氮肥利用效率的作物新品種。

　　科學(xué)家們注意到，全球超過一半的人口以稻米為主食，世界上約90%的水稻在亞洲種植、消費。亞洲栽培稻分為粳稻與秈稻兩個主要亞種，它們在形態(tài)、發(fā)育與勝利等方面表現(xiàn)出不同的特征。

　　其中，粳稻由于較強(qiáng)的低溫耐受性在中國、日本及朝鮮半島等東北亞地區(qū)廣泛種植，并且由于比秈稻具有更好的食味品質(zhì)，其種植面積逐年擴(kuò)大。但是粳稻的氮肥利用效率較低，成為限制其種植面積的重要瓶頸。

　　儲成才課題組研究表明，秈稻品種利用硝酸鹽的能力顯著高于粳稻品種。研究者通過圖位克隆技術(shù)從秈稻中克隆出高氮利用效率基因NRT1.1B，證實該基因的一個堿基的自然變異是導(dǎo)致粳稻與秈稻間氮肥利用效率差異的重要原因。

　　科學(xué)家進(jìn)一步將秈稻型NRT1.1B導(dǎo)入粳稻品種，在北京、上海、長沙三個試驗點進(jìn)行田間實驗。結(jié)果表明，含有秈稻型NRT1.1B的粳稻品種在一半施肥條件下，與對照相比增產(chǎn)30%左右，氮肥利用效率提高30%，在正常施氮條件下，增產(chǎn)10%左右，氮肥利用效率提高約10%。

　　“這一結(jié)果表明，NRT1.1B在粳稻氮肥利用效率改良上具有巨大應(yīng)用價值?！焙笳f，研究還為中國科學(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。