一種讓綠色革命作物生產(chǎn)的方法而不需要那么多的氮

來(lái)自中國(guó)科學(xué)院，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和中國(guó)林業(yè)科學(xué)院以及英國(guó)牛津大學(xué)的一組研究人員已經(jīng)找到了一種利用較少的氮來(lái)增加綠色革命作物而不降低產(chǎn)量的方法。在他們發(fā)表在“自然”雜志上的論文中，該小組描述了他們的研究工作以及他們?cè)诜N植新開(kāi)發(fā)的植物品種時(shí)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。Fanmiao王松岡誠(chéng)與名古屋大學(xué)提供新聞與觀點(diǎn)件對(duì)球隊(duì)在同一期雜志的問(wèn)題所做的工作。

綠色革命的特點(diǎn)是發(fā)展中國(guó)家的作物產(chǎn)量大幅增加 - 這是由于農(nóng)藥，化肥的使用增加以及所用作物品種的變化。農(nóng)作物的變化之一就是稻米和小麥植物的繁殖不足以防止風(fēng)雨造成的損害。雖然這導(dǎo)致產(chǎn)量提高，但也導(dǎo)致使用更多對(duì)環(huán)境有害的氮基肥料。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員想知道是否有可能重新設(shè)計(jì)綠色革命作物品種，以限制高度，從而保持高生產(chǎn)力，同時(shí)更有效地利用氮。

之前的研究表明，DELLA家族的蛋白質(zhì)減少了植物的生長(zhǎng)。20世紀(jì)60年代的作物育種導(dǎo)致了大量的水稻和小麥，其基因突變使蛋白質(zhì)在植物中積累，從而阻礙了它們的生長(zhǎng)。不幸的是，還發(fā)現(xiàn)DELLA蛋白質(zhì)是同一植物中氮利用效率低的原因結(jié)果，農(nóng)民用更多的錢(qián)來(lái)增加產(chǎn)量。為了克服這個(gè)問(wèn)題，研究人員對(duì)雜交品種進(jìn)行雜交以了解更多，并發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子OsGRF4與氮攝取有關(guān)。利用這些信息，他們?cè)O(shè)計(jì)了一些水稻品種，以更高的水平表達(dá)OsGRF4，經(jīng)測(cè)試，它們顯示出更高的氮吸收。然后該團(tuán)隊(duì)種植了他們?cè)O(shè)計(jì)的品種，發(fā)現(xiàn)他們需要更少的氮來(lái)產(chǎn)生相同的產(chǎn)量 - 而且他們就像發(fā)育不良一樣。因此，他們聲稱有可能種植需要較少氮的綠色革命作物。

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