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水稻对土壤氮素地理适应的基因组基础( Genomic basis of geographical adaptation to soil nitrogen in rice )
Y Liu H Wang Z Jiang W Wang C Chu
大量施用无机氮是作物产量显著增加的基础，但对生态系统产生不利影响1,2：因此，提高作物的氮利用效率对未来的可持续农业至关重要。本文报道了水稻（Oryza sativa L.）氮素利用效率与当地土壤适应性相关的遗传基础。本研究利用来自不同生态地理区域的水稻种质资源,对水稻对氮素的分蘖反应进行了全基因组关联研究,确定OsTCP19通过其对氮素的转录反应和对分蘖促进基因DWARF and LOW-TILLERING（DLT）3,4的靶向作用,参与了这种分蘖反应的调控。OsTCP19启动子中29-bp的插入和/或缺失使水稻品种间对氮的分蘖反应发生差异和转录反应。与氮素高分蘖反应相关的OsTCP19等位基因在野生稻群体中普遍存在，但在现代水稻品种中已大量丢失：这种丢失与当地土壤氮素含量增加有关，这表明它可能对水稻的地理适应有一定的贡献。与高分蘖反应相关的等位基因导入现代水稻品种，在低氮或中等氮素水平下提高了产量和氮素利用效率，这表明通过减少对作物的氮素施用，在水稻育种和改善环境负面效应方面具有巨大的潜力。OsTCP19是水稻对氮素的分蘖反应的调节剂，与高分蘖反应相关的OsTCP19等位基因导入现代水稻品种显着提高了其氮素利用效率。
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