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油料所揭示油菜根系缺氮胁迫适应性机制

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  近日,中国农业科学院油料作物研究所营养与耕作栽培创新团队与福建农林大学合作,首次揭示了油菜根系缺氮胁迫适应性机制,为油菜氮效率的提升提供了重要的理论和途径。相关研究结果在线发表在《植物生理学(Plant Physiology)》上。

  油菜是我国重要的油料作物,也是需氮量较高的作物,对氮肥依赖性较强,实际生产中氮肥供给不足严重影响油菜的产量和品质。研究表明,根系结构的变化对植物在缺氮胁迫下的氮素获取至关重要,但是目前对油菜根系适应缺氮的机制知之甚少。

  团队研究人员评估了缺氮条件油菜根系的动态变化,研究发现缺氮条件下油菜主根和侧根均显著变长、根系变软、根尖分生区细胞数增加且伸长区细胞增大,表明缺氮胁迫下根系的生长可能是由细胞分裂和扩增的刺激引起。

  该研究进一步分析了缺氮条件下根系蛋白组的变化,发现了细胞壁代谢、苯丙烷生物合成、过氧化物酶等相关蛋白的表达丰度在缺氮油菜根系中发生显著变化,并利用转基因拟南芥验证了油菜细胞壁重构相关蛋白XTH31的功能,从而初步阐述了油菜根系适应缺氮胁迫的分子机制。

  该研究得到了中国农科院科技创新工程和国家重点研发计划等项目的资助。(通讯员 邹仕乔)

  原文链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2018/11/19/pp.18.00716.long

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