作物耐低氮机制的研究进展

来源：江苏农业科学杂志2024年第第2期北京时间：

作者：符晶晶;李佳佳;徐翎清;周国庆;刘大丽

单位：1.国家甜菜种质资源中期库/黑龙江大学，黑龙江哈尔滨 150080；2.黑龙江省普通高等学校甜菜遗传育种重点实验室/黑龙江大学现代农业与生态环境学院，黑龙江哈尔滨 150080

摘要：氮(N)是作物的主要营养来源，低氮会限制作物的生长和产量，而过多的氮肥施用虽然在一定程度上能够提高作物产量，但也会造成氮肥利用效率低及资源浪费。开发具有较高的低氮(LN)耐受性或氮利用效率(NUE)的作物品种，对于农业可持续发展至关重要。本文主要从作物对氮的吸收、低氮对作物生长和作物产量的影响、作物对低氮环境的适应机制、耐低氮基因型筛选、氮高效基因的研究进展5个方面综述作物对低氮的应答机理。耐低氮基因型作物主要通过改变根部性状(如更多侧根、增大根表面积等)，调控相关的代谢酶(如硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶)及褪黑素等表型和生理活动调节，以改变其代谢所需能量，从而适应低氮胁迫。此外，QTL定位、转录组学、全基因组关联分析等挖掘出一系列与氮高效利用相关的基因(如OsNIGT1、GLN1.3、NRT1.1、ZmNAC36、BnaA04g07450等)，为进一步作物耐低氮分子育种提供理论参考。

关键词：低氮胁迫;适应机制;基因型;耐低氮基因;氮利用效率