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DEP1与NRT1.1B基因的遗传互作对水稻氮素利用的影响

2021-12-17付立东吕小红

作物杂志 2021年6期
关键词:水稻利用

李 旭 付立东 王 宇 隋 鑫 任 海 吕小红 马 畅 杜 萌 毛 艇

(辽宁省盐碱地利用研究所,124010,辽宁盘锦)

氮素是水稻生长发育的必需元素,适量施氮可以提高产量,而过量施氮不仅造成氮素浪费,还会增加植株倒伏和病虫害发生的风险[1-3]。已有研究[4-5]表明,我国水稻生产的氮肥利用效率在25%~35%之间,较国际平均水平低 5%~10%。因此,提高氮素利用效率成为水稻遗传改良的重点攻关方向。

培育氮高效水稻品种是提升氮素利用的有效途径[6-7]。随着分子生物学的发展,AMT、GOGAT、GS、NR、NRT、DEP1、NRT1.1B等参与水稻氮代谢调控的基因被成功克隆[8-12],为进一步标记辅助育种工作提供了坚实基础。其中,DEP1及NRT1.1B基因被证实具有较大的应用价值[13-14]。Hu等[13]利用籼粳稻杂交后代群体,成功克隆了氮素吸收与利用的关键基因NRT1.1B,该基因在籼、粳亚种间存在1个碱基变化,导致了相应氨基酸的变化,使得籼亚种氮素利用效率高于粳亚种。相比于NRT1.1B基因,DEP1是一个同时影响植株形态、稻谷粒型及氮素利用的多效基因,Huang等[15]、Yan等[16]和Zhou等[17]相继于第9条染色体上克隆了该基因,命名为DEP1、EP1或qPE9-1。Sun等[14]研究表明,直立穗等位基因dep1使得水稻营养生长对氮素的响应变得迟钝,因此可以同化更多的氮素,从而提高氮素利用效率。

由于通风透光好和易于密植的群体特征,直立穗等位基因dep1被广泛应用于我国的超高产水稻育种[18-19]。因此,深入解析dep1与NRT1.1B基因的遗传互作对水稻氮素利用的影响,对培育氮高效水稻品种具有重要指导意义。本文以携带不同DEP1与NRT1.1B基因型组合……

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