作物科学｜多国科学家合作育成氮高效低排放小麦新品种

小麦是世界上种植最广泛的粮食作物。全球每年有近20%的氮肥被用于小麦生产，然而与其他谷物、蔬菜和水果类似，其氮肥利用率不足50%。未被吸收的氮素以淋洗或挥发的形式进入地下水或大气，进而威胁生态安全。近期，国际玉米小麦改良中心（International Maize and Wheat Improvement Center，CIMMYT）的一项研究发现，将一种野生草基因片段导入优质小麦中可促使小麦根系分泌硝化抑制剂，从而减少田间氮渗漏和氮排放，而小麦的生产潜力和籽粒品质不受损害。相关研究结果于8月31日在《美国科学院院报》（PNAS）发表。

研究人员首先定位了大赖草中与硝化抑制剂分泌相关性强的染色体区域，利用远缘杂交技术将其转入到优质高产的小麦品种中，通过检测分析新小麦品种根际土壤，发现新小麦品种根系分泌硝化抑制剂的能力提高了近一倍。土壤中的微生物可以将肥料和有机氮物质转化为氧化亚氮等对生态有害的物质，而硝化抑制剂可以抑制微生物的活动。同时，基因片段的导入提高了小麦的总生物量和籽粒产量，而其籽粒蛋白质含量及其后期加工品质未受负面影响。这种具备硝化抑制剂分泌能力的小麦无论是在养分充足还是在氮匮乏条件下种植均具有增产潜力。该类新品种的育成为农户低氮投入和低氮排放小麦生产指明了方向。下一步，该研究小组将探寻新的硝化抑制剂调控基因来源，以开发出更高产高效的小麦品种，从而进一步减少氮肥投入、降低温室气体排放。

原文来源：国际玉米小麦改良中心

转载公告