研究發現25個基因參與調控油菜氮效率

　　近日，華中農業大學徐芳森課題組聯合基因組重測序和轉錄組測序技術深入揭示了調控油菜氮效率的生物學機制。相關成果發表在Plant，Cell & Environment上。

　　已有研究表明，甘藍型油菜的氮效率存在巨大的基因型差異，然而其調控機制并不清楚。課題組前期通過苗期營養液培養實驗和大田實驗篩選了兩個不同氮效率油菜基因型。研究發現，相比氮低效基因型，氮高效基因型在成熟期具有更高的產量和氮吸收利用效率，苗期具有更發達的根系以及更高的氮同化和光合能力。通過對兩個不同氮效率基因型進行基因組重測序發現，氮高效基因型擁有比氮低效基因型更多的基因組變異。通過基因功能注釋發現，氮高效基因型在氮效率相關基因的變異數量要多于氮低效基因型。結合轉錄組分析，課題組發現地上部有11個基因、根部有14個基因，不僅存在基因組變異，也在兩品種間對缺氮的響應有巨大的表達差異，這些基因主要涉及光合作用和C/N平衡。

　　隨后，課題組通過基因共表達網絡鑒定了控制油菜氮效率的關鍵基因。研究表明，氮吸收效率、氮利用效率以及光合作用和C/N代謝的平衡共同影響著油菜的氮效率。同時鑒定了調控這些過程的關鍵基因，為改良油菜的氮效率提供了重要的理論基礎。