近日，國際著名雜志《自然》以長文報(bào)道了中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所儲(chǔ)成才研究組的重要研究成果?？茖W(xué)家利用全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定了一個(gè)關(guān)鍵的氮高效基因OsT?CP19，并詳細(xì)解析了其上下游調(diào)控機(jī)制。氮高效基因類型OsTCP19在起源于貧瘠土壤的品種中富集，而現(xiàn)代栽培種大多丟失。研究組將氮高效基因類型OsTCP19導(dǎo)入現(xiàn)代水稻品種，在減氮條件下可以提高水稻氮肥利用效率20％-30％。這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)于減少化肥施用至關(guān)重要，也為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能減排、推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供全新思路。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所儲(chǔ)成才研究組對(duì)過去100年間收集于全球不同地理區(qū)域52個(gè)國家（地區(qū)）的110份早期水稻農(nóng)家種進(jìn)行了全面的農(nóng)藝性狀鑒定，發(fā)現(xiàn)不同氮肥條件下，水稻分蘗（分枝）氮響應(yīng)能力與氮肥利用效率變異間存在高度關(guān)聯(lián)。研究組利用全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)鑒定到一個(gè)水稻氮高效基因OsTCP19，其作為關(guān)鍵調(diào)控因子調(diào)控水稻分蘗。
長期以來，育種的首要目標(biāo)是高產(chǎn)，使水稻能在大量施用化肥的情況下，獲得較高產(chǎn)量。然而，這導(dǎo)致一些重要基因資源的丟失，以致主栽水稻品種肥料利用效率普遍較低。世界各地氣候、土質(zhì)的巨大差異造就了農(nóng)家品種豐富的遺傳多樣性。在水稻種子庫中，集合了在現(xiàn)代高產(chǎn)水稻品種推廣之前，也就是氮肥大量施用之前，世界各地農(nóng)家種植的本地品種，研究人員通過對(duì)這些“古早”的水稻品種進(jìn)行基因遺傳分析，最終定位了基因組上這一關(guān)鍵變異，并將這一氮高效變異重新引入現(xiàn)代水稻品種，從而在水稻種植過程中使用更少的化肥，也能達(dá)到相同的產(chǎn)量。
