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    Cell子刊:华中农大石磊研究组发表油菜磷高效研究进展

    摘要 : 2017年8月14日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Trends in Plant Science》在线发表了华中农业大学资环学院石磊教授植物营养遗传课题组油菜磷高效研究的观点论文“Shaping an Optimal Soil by Root–Soil Interaction”。

    亚美娱乐app www.yynm360.com 2017年8月14日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Trends in Plant Science》在线发表了华中农业大学资环学院石磊教授植物营养遗传课题组油菜磷高效研究的观点论文“Shaping an Optimal Soil by Root–Soil Interaction”。论文认为利用根系的可塑性潜力,通过主动调控根系的生长和根系构型可改良土壤结构和理化性质,进一步促进作物对养分和水分的吸收。论文第一作者为我校资环学院师资博士后金可默博士,通讯作者为资环学院石磊教授。

    磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,容易被土壤固定。油菜是我国主要的油料作物,需磷较多,对缺磷敏感。植物缺磷一个重要的适应性机制在于通过改变根系形态构型促进磷的吸收,该课题组建立了一个新的油菜全生育期根系形态构型观察系统,研究明确了低磷和正常磷油菜根系发生发育特性,相关结果发表在Annals of Botany (2016, 118:173-184)。

    通过遗传学手段改良植物磷吸收利用效率,提高作物耐低磷胁迫的能力,对于提高缺磷地区作物产量和促进农业的可持续发展有着重要的理论和实践意义??翁庾槔酶咄扛抵脚嗪颓碇嘌低吃诘土缀驼A滋跫露愿世缎陀筒薆naTNDH群体及亲本宁油7号和Tapidor根系形态构型进行筛选,定位和整合油菜响应低磷胁迫根系形态构型相关性状QTL,并与田间产量和产量相关性状QTL进行比较和分析,研究结果发表在Scientific Report (2016, 6: 33113)。

    课题组同时利用包含405份甘蓝型油菜品种的自然群体检测到285个显著SNP与不同磷水平油菜根构型性状密切相关,其中9个与BnaTNDH群体定位的根系形态构型QTL共定位,单倍型BnA3Hap与世界耕地土壤磷肥含量密切相关(DNA Research, 2017, doi: 10.1093/dnares/dsx013)。同时,研究明确了宁油7号和Tapidor育种过程中根系等重要农艺性状遗传位点的选择和有利基因群的传递(Scientific Report, 2017, 7: 1916 )。

    根据上述研究结果,课题组认为,根系非常“聪明”,它可以感知土壤养分、水分、微生物和土壤结构等重要异质性因子,并做出适应性反应,生长具有可塑性。同时,根系在生长过程中,对土壤结构,如土壤团聚体稳定性,土壤孔隙以及土壤水分含量等也会产生影响。因此,深入理解根系-土壤的相互作用,对于获得作物高产,实现减肥高效具有重要的理论和现实意义。

    原文链接:

    Shaping an Optimal Soil by Root–Soil Interaction

    原文摘要:

    Crop production depends on the availability of water and mineral nutrients, and increased yields might be facilitated by a greater focus on roots–soil interactions. Soil properties affecting plant growth include drought, compaction, nutrient deficiency, mineral toxicity, salinity, and submergence. Plant roots respond to the soil environment both spatially and temporally by avoiding stressful soil environments and proliferating in more favorable environments. We observe that crops can be bred for specific root architectural and biochemical traits that facilitate soil exploration and resource acquisition, enabling greater crop yields. These root traits affect soil physical and chemical properties and might be utilized to improve the soil for subsequent crops. We argue that optimizing root–soil interactions is a prerequisite for future food security.

    来源: Trends in Plant Science 浏览次数:0

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