水稻氮素利用效率的基因型差异与调控途径

摘要

针对当前我国稻田土壤普遍施氮过量,水稻氮素利用效率不高的问题,综述了水稻氮素利用率与其基因型差异的生理机制和分子生理层面的研究进展。水稻氮素利用效率受多方面因素的制约,品种间的氮素利用效率差异是制约实际生产的关键因素,这种差异对水稻氮素营养特征的作用主要体现在水稻产量形成、光合特征和根系生物学特征等方面。水稻对不同形态氮素的吸收、转运和同化等过程都由相关的转运蛋白、酶类所控制,有关分子遗传方面的研究将对水稻氮素干物质生产效率和源库关系的协调提供助力。另外,氮素的同化需要能量和碳骨架,增强叶片光合碳同化的强度将驱动植株体内的氮素趋于更合理的分配,有利于氮素利用效率的提升。当前,利用水稻基因型差异的生理特性和遗传操作对调控水稻氮素利用的尝试已经有了诸多成果。未来应借助其多个遗传位点的功能特性,并通过增碳调控途径,以增强叶片作为光合同化物源强的方式更好地优化和协调源库关系,并对这些过程的生理机制开展更为深入的研究,以对改善当前的水稻氮素利用效率和促进生产提供支撑。