转NAT3基因水稻氮素利用效率分析(3)

　　3 小结与讨论

　　硝态氮（NO3-）是植物吸收利用的主要氮源之一。硝酸盐转运蛋白是植物硝酸盐转运系统的重要组成部分，分为低亲和性和高亲和性两类。大量研究已经证明，高亲和性硝酸盐转运系统主要负责低NO3-浓度时植物氮的吸收[13-15]。硝酸盐转运蛋白基因NRT2.1缺失突变的拟南芥丧失75%的高亲和性硝酸盐转运系统活性[16，17]，因此导致在以NO3-为惟一氮源的低氮环境下不能正常生长[18]。然而通过在植物中超表达高亲和性硝酸盐转运蛋白基因改变植物的氮素利用效率的研究鲜有。Fraisier等[19]在烟草中超表达高亲和性硝酸盐转运蛋白基因NpNRT2.1，结果表明，不论环境中提供的NO3-浓度水平如何，转基因烟草和野生型对照中的NO3-含量无显著差异。

　　本研究中，NAT3基因在水稻中超表达后，促进了硝酸还原酶OsNR1基因的表达。在低氮条件下，转基因植株的含氮量较非转基因对照高，表明NAT3基因的超表达在低氮环境下促进了氮的吸收。在正常氮水平条件下，NAT3基因的超表达并不能促进氮的吸收。这是因为NAT3属于高亲和性的硝酸盐转运系统，转录后调控使其主要在低氮环境下起作用[20]。同转NAT3基因水稻在低氮环境下的氮素吸收效率增强一致，在低氮环境下转NAT3基因水稻的生物学产量和叶片叶绿素含量较非转基因对照均有所提高。但转NAT3基因水稻在低氮环境下的氮素含量、叶片叶绿素含量和生物学产量均低于正常环境下的相应指标，说明，转NAT3基因水稻在低氮环境下的氮素吸收效率虽然有所提高，但在本试验所设置的低氮条件下仍未达到满足水稻正常生长发育所需的水平。

　　中国的水稻氮肥施用量占全球水稻氮肥施用量的37%，氮肥利用率远远低于全球的平均水平[21]。过量施用氮肥导致环境污染，也增加了农民的水稻种植成本。本研究获得的硝酸盐转运蛋白NAT3转基因水稻在低氮环境下的氮素吸收效率高于非转基因对照，为利用生物技术提高水稻的氮素利用效率、减少氮肥的过量使用提供了有效的技术途径。

　　参考文献：

　　[1] 程式华，李建.现代中国水稻[M]北京：金盾出版社，2007.

　　[2] 王虹玲，阚国仕，李珊珊，等.利用同源转基因技术培育氮高效利用转基因水稻[J].浙江农业学报，2011，23（5）：862-869.

　　[3] VERMEERI T M， PACHEN D M A A，DALLINGA J W，et al. Nitrosmnine formation after intake of nitrate at the ADI leveI in combination with an amine-rich diet[J].Environ Health Perspect，1998，106（8）：459-463.

　　[4] 朱兆良.农田中氮肥的损失与对策[J].土壤与环境，2000，9（1）：1-6.

　　[5] 沈善敏.氮肥在中国农业发展中的共性和农业中氮的损失[J].土壤学报，2002，39（增刊）：12-25.

　　[6] 李菊梅，徐明岗，秦道珠，等.有机无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J].植物营养与肥料学报，2005，11（1）：51-56.

　　[7] 罗志祥，苏泽胜，施伏芝，等.氮肥高效利用水稻育种的现状与展望[J].中国农学通报，2003，19（1）：65-67.

　　[8] TAKAYUKI A， MASATAKA W， NAOHIRO A， et al. Overexpression of a calcium-dependent protein kinase gene enhances growth of rice under low-nitrogen conditions[J]. Plant Biotechnology ， 2010，27：369-373 .

　　[9] HILDEBRAND M， DAHLIN K. Nitrate transporter genes from the diatom Cylindrotheca fusiformis （Bacillariophyceae）： mRNA levels controlled by nitrogen source and by the cell cycle[J]. Journal of Phycology， 2000，36（4）：702-713.

　　[10] 刘昱辉，贾士荣，伍祥贵，等.硅藻的硝酸盐转运蛋白及其编码基因与应用[P].中国发明专利，CN1887903A.2007，1，3.

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