我國揭示水分脅迫下水稻營養生長和逆境適應氮調控機制

　　近期，我所稻作生態課題組從光合作用、氮吸收利用等方面揭示了水稻營養生長和干旱脅迫適應之間的調控機制。相關研究成果相繼發表于學術期刊《Environmental and Experimental Botany》、《Physiologia Plantarum》、《Plant Physiology and Biochemistry》和《Plant Growth Regulation》。

　　水稻體內氮代謝對提高水稻光合氮素利用率和干旱脅迫適應能力有重要作用。研究人員圍繞水分脅迫下根際氮形態和氮水平變化，發現在水分脅迫下銨硝態混合氮源可通過增加葉片葉肉導度(gm)和光化學利用效率(Vcmax, ФPSII)、協調植物激素(IAA，CTKs)和碳水化合物在根系-地上部的分配平衡獲得更大的生物量；且上調了AMT1；2 和 AMT1；3基因表達，提高水稻銨態氮吸收及地上部氮代謝能力，進而增強其抗水分脅迫能力。此外水分脅迫降低葉片氮在光合器官(光合蛋白和生物能學相關蛋白)的分配，但增加非光合器官中氮分配；同時，高氮水平能通過提高葉片Ser代謝和甘油酸循環、抗壞血酸-谷胱甘肽循環，以及AspAT和SGAT調節的Glu轉氨作用和PEPC回補反應維持水稻碳氮平衡，二者協調增強水稻生長和抗逆適應能力。研究結果可為通過優化氮營養管理提高水稻氮素利用率和抗逆能力提供理論依據。

　　該研究得到中國農科院科技創新工程、國家重點研發計劃和浙江省自然科學基金的資助。