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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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我國科學(xué)家克隆出氮利用高效率基因——

【經(jīng)濟日報】“綠色超級稻”培育有望突破

2015-06-17 經(jīng)濟日報佘惠敏

【字體：大中小】

語音播報

　　氮素是促進作物增產(chǎn)的最關(guān)鍵因素之一。但氮肥的大量施用不僅增加生產(chǎn)成本，更會導(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。據(jù)估計，僅歐盟每年用于治理氮污染的費用在700億至3200億歐元之間。另一方面，不斷增長的人口對世界糧食產(chǎn)量提出了更大需求。因此，如何在減少氮肥施用的同時提高農(nóng)作物產(chǎn)量，始終是困擾科學(xué)工作者的難題。而培育高氮肥利用效率的作物新品種，正是解決這一系列問題的關(guān)鍵。

　　水稻是世界上最重要的糧食作物之一，粳稻和秈稻是亞洲栽培稻的兩個主要亞種，它們在形態(tài)、發(fā)育與生理等方面都表現(xiàn)出不同的特征。粳稻由于較強的低溫耐受性、更好的食味品質(zhì)，種植面積逐年擴大。然而，粳稻的氮肥利用效率比秈稻低，成為限制其種植面積擴大的重要瓶頸。

　　植物主要以銨態(tài)氮和硝態(tài)氮為主要氮源。中科院遺傳發(fā)育所儲成才研究員領(lǐng)導(dǎo)的團隊研究表明，秈稻品種利用硝酸鹽的能力顯著高于粳稻品種。他們通過圖位克隆技術(shù)從秈稻中克隆出高氮利用效率基因NRT1.1B。NRT1.1B編碼一個硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白，在秈粳稻間只有一個氨基酸的差別，且秈稻與粳稻呈現(xiàn)出顯著的分化。各種證據(jù)表明，秈稻型具有更高的硝酸鹽吸收及轉(zhuǎn)運活性，秈稻中的硝酸鹽同化過程的關(guān)鍵基因也被顯著上調(diào)，這導(dǎo)致秈稻具有更高的氮肥利用能力。

　　研究結(jié)果表明，NRT1.1B中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。他們將秈稻型NRT1.1B導(dǎo)入粳稻品種，在北京、上海、長沙三個試驗點進行田間實驗。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，與對照組相比增產(chǎn)30%至33%，氮肥利用效率提高30%；在正常施氮條件下，增產(chǎn)8%至10%，氮肥利用效率提高約10%。這一研究結(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。

　　該論文的第一作者、儲成才課題組助理研究員胡斌博士說，該項研究不僅揭示了水稻亞種間氮利用效率差異的分子機制，更為重要的是，它為我國科學(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。

　?。ㄔd于《經(jīng)濟日報》 2015-06-17 15版）

　　國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然—遺傳學(xué)》近日在線發(fā)表了我國學(xué)者的一項重大突破——中科院遺傳發(fā)育所儲成才團隊從秈稻中克隆出高氮利用效率基因NRT1.1B，將其導(dǎo)入粳稻品種，田間試驗結(jié)果表明，這一改良明顯提高了粳稻的氮肥利用效率和產(chǎn)量。此項成果被《自然—遺傳學(xué)》期刊評委高度評價為“一個偉大的發(fā)現(xiàn)”。
　　氮素是促進作物增產(chǎn)的最關(guān)鍵因素之一。但氮肥的大量施用不僅增加生產(chǎn)成本，更會導(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。據(jù)估計，僅歐盟每年用于治理氮污染的費用在700億至3200億歐元之間。另一方面，不斷增長的人口對世界糧食產(chǎn)量提出了更大需求。因此，如何在減少氮肥施用的同時提高農(nóng)作物產(chǎn)量，始終是困擾科學(xué)工作者的難題。而培育高氮肥利用效率的作物新品種，正是解決這一系列問題的關(guān)鍵。
　　水稻是世界上最重要的糧食作物之一，粳稻和秈稻是亞洲栽培稻的兩個主要亞種，它們在形態(tài)、發(fā)育與生理等方面都表現(xiàn)出不同的特征。粳稻由于較強的低溫耐受性、更好的食味品質(zhì)，種植面積逐年擴大。然而，粳稻的氮肥利用效率比秈稻低，成為限制其種植面積擴大的重要瓶頸。
　　植物主要以銨態(tài)氮和硝態(tài)氮為主要氮源。中科院遺傳發(fā)育所儲成才研究員領(lǐng)導(dǎo)的團隊研究表明，秈稻品種利用硝酸鹽的能力顯著高于粳稻品種。他們通過圖位克隆技術(shù)從秈稻中克隆出高氮利用效率基因NRT1.1B。NRT1.1B編碼一個硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白，在秈粳稻間只有一個氨基酸的差別，且秈稻與粳稻呈現(xiàn)出顯著的分化。各種證據(jù)表明，秈稻型具有更高的硝酸鹽吸收及轉(zhuǎn)運活性，秈稻中的硝酸鹽同化過程的關(guān)鍵基因也被顯著上調(diào)，這導(dǎo)致秈稻具有更高的氮肥利用能力。
　　研究結(jié)果表明，NRT1.1B中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。他們將秈稻型NRT1.1B導(dǎo)入粳稻品種，在北京、上海、長沙三個試驗點進行田間實驗。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，與對照組相比增產(chǎn)30%至33%，氮肥利用效率提高30%；在正常施氮條件下，增產(chǎn)8%至10%，氮肥利用效率提高約10%。這一研究結(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。
　　該論文的第一作者、儲成才課題組助理研究員胡斌博士說，該項研究不僅揭示了水稻亞種間氮利用效率差異的分子機制，更為重要的是，它為我國科學(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。
　　（原載于《經(jīng)濟日報》 2015-06-17 15版）

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