中国日报6月18日电（记者 李梦涵）全球气候变化引发区域性气候异常导致作物减产甚至绝收ღ★◈◈，而农业生产中过量施用氮肥造成的面源污染也不断加剧ღ★◈◈。如何同时提高作物抗逆性和氮肥利用效率ღ★◈◈，已成为世界农业面临的两大挑战ღ★◈◈。水稻作为典型的喜温作物ღ★◈◈，寒害常导致作物严重减产甚至绝收免费网址入口在线观看入口wpk德州软件ღ★◈◈。农业生产实践中常通过增施氮肥促进寒害后分蘖再生ღ★◈◈，以减轻产量损失ღ★◈◈。但是水稻寒害恢复能力是否具有独立的遗传调控机制ღ★◈◈、植物如何协调耐寒性与氮素利用效率wpk德州软件ღ★◈◈，尚缺乏系统认识wepoker下载官网ღ★◈◈，这也是植物逆境生物学的重要科学问题ღ★◈◈。

　　中国科学院植物研究所种康研究团队以粳稻品种空育131（KY131）和籼稻品种浙辐802（ZF802）构建的重组自交系群体为材料免费网址入口在线观看入口ღ★◈◈，将寒害后分蘖再生率创新性地作为评价寒害韧性的关键指标微扑克官方ღ★◈◈。ღ★◈◈，定位到控制寒害韧性的主效位点qCR2（quantitative Chilling Resilience 2）ღ★◈◈，通过图位克隆鉴定出主效基因免费网址入口在线观看入口线上德扑ღ★◈◈。ღ★◈◈，并命名为CHPO（chilling phoenix）wpk德州软件ღ★◈◈。该模块具有寒害激活高效氮吸收与分蘖的切换开关能力ღ★◈◈，从种质的遗传底层逻辑改良来解决了上述问题wpk德州软件ღ★◈◈。

　　研究发现ღ★◈◈，粳稻等位基因CHPOjap与籼稻等位基因CHPOind的编码区存在差异ღ★◈◈，这导致两种蛋白对于低温的响应方式和DNA识别偏好性的差异ღ★◈◈，过表达CHPOjap能够显著提高水稻耐寒性和寒害后分蘖再生能力ღ★◈◈，而过表达CHPOind则产生相反效果ღ★◈◈。群体遗传学分析表明ღ★◈◈，CHPOjap在水稻驯化过程中受到自然选择ღ★◈◈。进一步的机制研究表明ღ★◈◈，CHPOjap能够根据寒害发生与恢复过程动态切换调控程序ღ★◈◈：在寒害阶段激活耐寒相关基因表达ღ★◈◈，提高植株耐寒能力ღ★◈◈；在常温恢复阶段ღ★◈◈，直接激活氮吸收基因OsNRT2.4和抑制分蘖负调控基因OsTCP19wpk德州软件ღ★◈◈，增强寒害后的恢复生长能力ღ★◈◈，减少对额外氮肥投入的依赖ღ★◈◈。

　　为解决分子模块应用潜力ღ★◈◈，研究团队创建了寒害韧性表型体系ღ★◈◈。田间试验表明ღ★◈◈，在不同氮肥恢复条件下ღ★◈◈，过表达CHPOjap的植株均表现出高于野生型的单株产量和氮利用效率ღ★◈◈，而chpo突变体则表现相反ღ★◈◈，说明CHPOjap在提高寒害后稳产能力和氮肥利用效率方面具有显著育种潜力ღ★◈◈。这一智能模块发现与新机制的阐释不仅具有重要的理论意义ღ★◈◈，而且具有潜在的应用前景免费网址入口在线观看入口种苗繁育ღ★◈◈。为培育耐寒免费网址入口在线观看入口ღ★◈◈、稳产wpk德州软件ღ★◈◈、氮高效利用的水稻新品种提供了重要的分子模块和育种策略ღ★◈◈。

　　该研究成果于北京时间6月17日晚上11点在线发表于国际学术期刊Natureღ★◈◈，植物所和中国科学院大学联合培养的已毕业博士研究生曹杰为第一作者免费网址入口在线观看入口ღ★◈◈，中国科学院院士微扑克Wepokerღ★◈◈、植物所研究员种康ღ★◈◈，副研究员罗伟和中国科学院大学教授王红为该论文共同通讯作者ღ★◈◈。崖州湾国家实验室钱前院士和植物所葛颂研究员提供了关键指导ღ★◈◈。该研究得到了国家自然科学基金和科技创新2030生物育种重大项目的资助农业服务ღ★◈◈。