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未来,农作物生产将不得不通过越来越少的氮肥来管理。因此,目标必须是提高氮的利用效率,从而使产量水平保持稳定。植物通过伸长侧根来应对轻度氮缺乏。这样,可以比以前吸收更多的氮。IPK 莱布尼茨研究所的研究人员现在发现了一种激素调节模块,可以调节这种适应的分子过程,油菜素类固醇和生长素在这方面起着核心作用。结果发表在《自然通讯》杂志上。 “如果中度缺乏氮,则枝条来源的生长素不足以适应,因此根尖的局部生长素生物合成得到强烈增强,”IPK 莱布尼茨研究所的生理学和细胞生物学系主任 Nicolaus von Wirén 博士解释说。 。 Nicolaus von Wirén 博士教授说:“在我们的研究中,我们发现了一个激素调节模块,可以按等级顺序排列激素,即油菜素内酯在这个过程中位于生长素的上游。但不仅如此,IPK 科学家在研究模式植物拟南芥时还发现了 YUCCA 基因的等位基因变异。这些与一个事实有关,即在轻度缺氮条件下生长时,某些天然种质(某些地理起源的系)显示出比其他种质更强的侧根伸长率。” 下一个挑战是将这些发现用于作物植物的进一步遗传改良——例如通过开发遗传标记或使用 CRISPR/Cas 技术进行基因编辑。 “我们还预计我们基因库中大麦或小麦品种的各个品系之间存在这种差异,”Nicolaus von Wirén 博士教授说。 此外,IPK 研究人员希望研究植物如何测量其内部氮营养状况以及哪些因素可能在油菜素类固醇发挥作用之前在根伸长过程中发挥作用的问题。