2月26日，南京农业大学的李姗教授带领团队在《Science》杂志上发表了一项突破性研究。他们联手中国科学院遗传与发育生物学研究所的傅向东院士，以及英国牛津大学的吉喆博士，揭开了水稻如何在低氮环境下实现根系与地上部分协同生长的秘密。这种能力让水稻既能提高氮肥的利用效率，又能增加产量，为培育“减肥增效”型水稻提供了新的理论依据和基因资源。南京农业大学是这项研究的第一完成单位。沈成波博士、吉喆博士还有焦武博士是论文的共同第一作者。通讯作者则包括吉喆博士、傅向东院士和李姗教授。谢彦杰教授、熊国胜教授、徐国华教授和华南农业大学的王少奎教授也参与了这一项目。 通常来说，当土壤中缺少氮肥时，植物会选择把更多的生物量输送到根部去寻找养分，而不是让地上部分生长茂盛。这种方式虽然能帮助植物获取更多的氮元素，却会导致光合作用和籽粒灌浆受到影响，最终限制了农作物的产量。李姗团队找到了一个独特的突变体，它在面对低氮环境时，根冠生物量比例保持相对稳定。通过对这个突变体的研究，他们鉴定出了关键基因OsWRI1a。这个基因可以让水稻在不需要改变原有碳分配模式的前提下，在低氮条件下促进根系生长。 这次研究颠覆了传统的观念，即认为低氮环境一定会抑制地上部的生长。他们建立了一套全新的适应机制，强调根冠协同发育和碳分配稳态。这个发现不仅为协调氮肥减施与稳产目标提供了理论支持，还给作物育种提供了宝贵的基因资源和材料，助力农业向着更环保、更高效的方向发展。