【中新社】有助減少農(nóng)作物化肥使用 中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“豆科植物共生固氮的秘密”
文章來(lái)源:分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心 | 發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 | 【打印】 【關(guān)閉】
中新網(wǎng)上海12月10日電 (鄭瑩瑩)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通過(guò)大量使用氮肥來(lái)提高作物產(chǎn)量,容易造成生態(tài)環(huán)境污染。中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王二濤研究團(tuán)隊(duì)10日在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表論文,通過(guò)發(fā)現(xiàn)控制豆科植物根瘤共生固氮的關(guān)鍵分子模塊,為今后減少農(nóng)作物對(duì)氮肥的依賴,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供了新思路。
王二濤介紹,氮素是蛋白質(zhì)與核酸等生命體的基本組成元素,參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育、物質(zhì)合成與代謝等一系列生物學(xué)過(guò)程??諝庵械刎S富,但植物不能直接利用。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要通過(guò)大量使用氮肥來(lái)提高作物產(chǎn)量,但人工合成氮肥不僅耗費(fèi)大量能源,也造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。
早在1888年,德國(guó)科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)豆科植物與根瘤菌共生,可以將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成植物需要的氮素營(yíng)養(yǎng),但“為什么豆科植物能與根瘤菌共生固氮”這個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著該領(lǐng)域的研究者。
王二濤團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年研究,揭示了豆科植物皮層細(xì)胞獲得SHR-SCR干細(xì)胞分子模塊,使其有別于非豆科植物,這可能是豆科植物共生結(jié)瘤固氮的前提。
他介紹,該模塊的發(fā)現(xiàn),有改變了非豆科植物的“共生固氮潛能”的可能,“如果把這個(gè)分子模塊放到水稻等非豆科植物里,這些非豆科植物的皮層也可以分裂,這就為我們將來(lái)改造非豆科植物并使其皮層具有分裂能力奠定了基礎(chǔ)?!?/p>
王二濤說(shuō),“通過(guò)這個(gè)研究,我們希望能夠?yàn)閷?lái)更好地利用豆科植物與根瘤菌共生奠定基礎(chǔ),同時(shí)在農(nóng)業(yè)中進(jìn)行豆科植物與其他非豆科植物的輪作,最終為農(nóng)業(yè)降低化肥使用奠定理論基礎(chǔ)?!?/p>
中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心副主任龔繼明評(píng)價(jià),這個(gè)發(fā)現(xiàn)并非馬上可以“固氮”,其更重要的意義在于,發(fā)現(xiàn)了豆科植物之所以可以固氮的非常重要的一個(gè)步驟,“相當(dāng)于筑巢引鳳,巢筑了,鳳才可以安家?!?完)
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