水稻氮磷高效吸收与利用的特征及机制研究进展

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中文摘要：水稻是我国主要的粮食作物，氮磷等化学肥料对于水稻产量形成具有重大作用。近年来我国水稻生产面临着产量增长迟缓、肥料及水分投入大、利用率低等问题，提高水稻对氮磷的高效吸收和利用，不仅是解决当前农业生产中面临的重大科学问题和技术难题的重要措施，也是构建农业面源污染防治体系、实现水稻可持续发展和绿色高效生产的重要途径。水稻氮磷高效吸收和利用涉及多个生理过程和信号通路，包括氮磷的吸收、转运、同化、再分配和发育响应等。然而，目前已经初步研究了这些生理过程，并通过优化栽培措施提高氮磷效率;近年来利用水稻丰富的种质资源和现代分子生物技术，鉴定了多个氮磷高效基因位点，揭示了其调控作用的分子机制，成功培育了一批氮磷高效的水稻品种，为氮磷高效育种改良提供了有效的手段。氮磷高效吸收、利用的生理过程和分子机制取得了一系列重要进展。然而，目前水稻氮、磷高效的调控网络和关键过程尚不明确，氮磷协同高效的机制也未确定。因此，氮磷高效利用需要从以下5个方面深入研究:(1)揭示水稻氮磷高效的形成网络机制与关键过程，进一步阐明如何实现氮磷高效;(2)探究氮、磷之间的协同机制，以降低肥料投入和减少环境污染;(3)分析氮磷高效利用的多信号调控网络，构建氮磷高效的适配机制;(4)加强水稻与环境不同界面的互作研究，建立适宜不同地区的氮磷高效机制;(5)通过改良水稻自身氮磷吸收及利用效率，建设稻田面源污染修复体系，改善农业面源污染及环境修复。

作者：

刘星、邓仕文、陈英龙、李荣凯、戴其根

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作者单位：

江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/农业农村部盐碱土改良与利用(滨海盐碱地)重点实验室/扬州大学水稻产业工程技术研究院,江苏扬州 225009

扬州大学教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室/扬州大学农业科技发展研究院,江苏扬州 225009

关键词：

水稻氮磷利用效率生理机制分子机制研究进展

基金：

国家重点研发计划常州市科技支撑计划江苏省农业科技自主创新资金江苏省重点研发计划

项目编号：

2021YFD1700803CE20212015CX213111BE2019343

出版年：

2024

DOI：

10.15889/j.issn.1002-1302.2024.05.001

江苏农业科学

江苏省农业科学院

江苏农业科学

CSTPCD北大核心

影响因子：0.732

ISSN：1002-1302

年,卷(期)：2024.52(5)

参考文献量104