中新网北京1月7日电 (记者 孙自法)记者7日从中国科学院遗传与发育生物学研究所(中科院遗传发育所)获悉，该所储成才研究团队通过对已往100年间网络于全球差别地理区域52个国家及地区的110份早期水稻农家种在差别氮肥条件下举行周全的农艺性状判断，发明水稻分蘖(分枝)氮响应能力与氮肥使用效率变异间保存高度关联。

研究团队使用全基因组关联剖析团结多重组学手艺判断到一个水稻氮高效基因OsTCP19，其作为要害调控因子调控水稻分蘖。进一步研究发明，OsTCP19上游调控区一小段核酸片断(29-bp)的缺失与否，是差别水稻品种分蘖氮响应差别的主要缘故原由。

储成才研究员指出，最新判断的氮高效基因其氮高效类型OsTCP19-H在起源于贫瘠土壤的品种中富集，而现代莳植种大多丧失。氮高效类型OsTCP19-H在水稻品种中泛起的频率和稻田土壤氮含量显著负相关，并且野生稻中90%以上为氮高效基因型，体现其孝顺了水稻对低土壤肥力地区的地理顺应性，且在水稻驯化历程中在低肥地区获得保存。研究团队将OsTCP19-H导入现代水稻品种，在减氮水平下可以提高氮肥使用效率20-30%，批注该基因在农业绿色生长领域有主要应用潜力。

北京时间7日破晓，国际著名学术期刊《自然》以长文形式在线揭晓了中国科学家在水稻绿色生长研究上取得的这项重大突破，这项研究也获多位国际偕行专家的高度评价。

英国约翰英纳斯研究所所长桑德斯(Sanders)教授称，“这是一项真正的开创性事情，不但对明确植物(水稻)的氮调控机制有主要意义，也对镌汰化肥使用具有重大的意义”。

德国马普分子植物心理所费尼(Fernie)教授以为，“论文作者证实晰OsTCP19等位基因多样性与水稻地理漫衍相关，这一精彩研究告诉我们，通过重新追溯我们的育种历史，并明确现代集约化农业的顺应性改良，可以找到一种镌汰化肥投入但不牺牲粮食产量的解决计划”。

德国植物遗传与作物育种研究所营养学家冯·威伦(von Wiren)教授体现，该研究发明氮高效等位基因与土壤低氮含量相关，使得这一效果具有多方面的主要意义，也显示出深度挖掘优异遗传变异对种质改良的重大潜力。

中科院遗传发育所先容说，全球粮食产量自上世纪60年月初起一连增添，据团结国粮农组织统计，粮食一直增产的主要推动力是化肥的大宗施用，其中绝大部分是氮肥。2018年，全球化肥用量达2亿吨，而中国年化肥用量凌驾全天下化肥总消耗量的33%，氮肥使用效率只有30%左右，不到西方蓬勃国家的一半。而化肥的过量施用，不但对空气、土壤和水体造成污染，也给农业可一连生长带来重大情形压力。别的，恒久高肥下的育种导致一些主要基因资源的丧失，以致主栽水稻品种肥料使用效率普遍较低。

储成才研究团队对OsTCP19这一要害氮高效基因的判断，依赖于一个多样性的农家种水稻群体资源。这些农家种是在现代高产水稻品种推广之前，也就是氮肥大宗施用之前，天下各地农家莳植的外地品种，天下各地天气土质的重大差别也作育了农家品种富厚的遗传多样性。研究职员通过对水稻种子库中这些“古早”的水稻品种举行基因剖析，最终定位了基因组上这一要害变异。通过对天下水稻莳植区土壤氮含量数据剖析，研究团队发明，土壤越贫瘠的地方，OsTCP19氮高效变异越常见，并随着土壤氮含量的增添，氮高效类型品种逐步镌汰，而中国现代水稻品种中这一氮高效变异险些所有丧失。

“将这一氮高效变异重新引入现代水稻品种，在氮素镌汰的条件下，水稻氮肥使用效率可提高20-30%，也就是说，在水稻生产中，使用更少的化肥，也能抵达相同的产量。”储成才体现，中国提着力争2060年前实现碳中和，而农业领域的节能减排，特殊是镌汰化肥的施用至关主要，研究团队最新科研效果为实现碳中和目的提供了一个全新的思绪。