前沿丨资环学院徐国华团队发现水稻分蘖和产量建成新机制
近日,南京农业大学徐国华教授团队在Naturecommunications发表了题为Sugartransportermodulatesnitrogen-determinedtilleringandyieldformationinrice的研究论文,揭示了葡萄糖转运蛋白OsSTP28调控氮素介导的水稻分蘖和产量建成的机制。作物碳-氮代谢、分配利用的协同是作物高产和氮素高效利用的基础。绿色革命之后,高产半矮秆品种的广泛种植和氮肥的施用提高了作物产量。然而,氮肥的大量生产和施用不仅增加了能耗和生产成本,还严重影响了生态环境,如土壤酸化、水体富营养化和温室气体排放增加等。因此,挖掘提高作物氮素利用效率的关键基因、创制氮高效优异种质材料是新绿色革命品种培育的基础,也是“减肥增产”的重要任务。本研究利用全基因组关联分析(GWAS)、基因编辑、多组学分析和田间试验等手段挖掘到水稻分蘖氮响应的负关键调节因子(葡萄糖转运蛋白OsSTP28),解析了水稻分蘖氮响应和产量形成的新机制。研究表明氮素营养通过抑制OsSTP28的表达提高了茎基部质外体葡萄糖水平,进而通过组蛋白H3K27的甲基化修饰抑制转录因子O