我國科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，一個名為OsTCP19的基因在減氮情況下可以提高水稻氮肥利用效率20%至30%，或?qū)椭牧妓酒贩N，實現(xiàn)少施肥、高產(chǎn)量的目標(biāo)。該成果北京時間7日由國際知名學(xué)術(shù)刊物《自然》發(fā)布。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員儲成才介紹，其研究組對過去100年間收集于全球不同地理區(qū)域52個國家或地區(qū)的110份早期水稻農(nóng)家種進(jìn)行基因分析，最終定位了這一關(guān)鍵基因，并詳細(xì)解析其上下游調(diào)控機(jī)制。
這些農(nóng)家種是在現(xiàn)代高產(chǎn)水稻品種推廣之前，也就是氮肥大量施用之前世界各地農(nóng)家種植的本地品種。
氮肥的大量使用，數(shù)十年來大幅提升了農(nóng)作物產(chǎn)量，但也增加種植成本，造成環(huán)境污染的巨大壓力。長期高肥環(huán)境下的水稻育種，還導(dǎo)致一些重要基因丟失，造成主栽水稻品種肥料利用效率普遍較低。
通過對世界水稻種植區(qū)土壤氮含量數(shù)據(jù)分析，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，土壤越貧瘠的地方，OsTCP19氮高效變異越常見，隨著土壤氮含量的增加，氮高效類型品種逐步減少，由于長期超量施肥，我國現(xiàn)代水稻品種中這一氮高效變異幾乎全部丟失。
研究顯示，將這一氮高效變異重新引入現(xiàn)代水稻品種，在氮素減少的條件下，水稻氮肥利用效率可提高20%至30%。也就是說，在水稻生產(chǎn)中，使用更少的化肥，也可達(dá)到相同產(chǎn)量。
《自然》的專家評論文章認(rèn)為，通過重新追溯育種歷史，深度挖掘種質(zhì)資源的優(yōu)質(zhì)遺傳變異，有望找到一種減少化肥投入但不犧牲糧食產(chǎn)量的解決方案。(記者董瑞豐)
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