廣東
近日，南京農(nóng)業(yè)大學徐國華教授團隊在《Advanced Science》期刊發(fā)表題為“U-Shaped Response of Flowering Time to Low and High Nitrogen via a Transcription Feedback Loop in Rice”的研究成果。南京農(nóng)業(yè)大學資環(huán)學院副教授張抒南為論文的第一作者和通訊作者，徐國華教授為論文的共同通訊作者。
研究表明，在氮素缺乏條件下，被誘導表達的Ghd7通過抑制Nhd1的轉錄，從而推遲抽穗；在氮素過量條件下，其同化產(chǎn)物谷氨酰胺誘導Nhd1，反過來激活Ghd7的轉錄，同樣導致抽穗延遲。遺傳與分子證據(jù)進一步證實，抽穗因子（Florigen）Hd3a是該調控模塊下游的主要靶基因。
圖1. Nhd1-Ghd7轉錄負反饋調控環(huán)介導水稻抽穗期對氮肥的U-型響應
此外，Nhd1與Ghd7的拮抗作用在水稻馴化過程中受到了定向選擇，兩者的等位變異組合與土壤氮沉降的地理分布密切相關。該團隊之前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Nhd1是一個綜合調控氮素吸收、分配、同化及碳氮平衡的多效基因。在本研究中，發(fā)現(xiàn)利用Ghd7與Nhd1等位變異組合與基因編輯技術，能夠在穩(wěn)定生育期的同時，顯著提高水稻產(chǎn)量及氮素利用效率。
圖2. 選擇性聚合Ghd7、Nhd1等位變異具有改良生育期、產(chǎn)量及氮素利用效率的潛力
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