从20世纪20年代到2100年代，大豆（Glycine max [L.] Merr.）在种子产量、农艺性状和营养成分方面的全球遗传增益与变化：一项元分析

《Plants》：Global Genetic Gain and Changes for Seed Yield, Agronomic, and Compositional Attributes in Soybean (Glycine max [L.] Merr.) from the 1920s to the 2010s: A Meta-Analysis

　　

摘要

氮（N）对作物生长至关重要，但过量施肥会引发环境问题，这突显了在减少氮投入的情况下维持产量和谷物氮含量的必要性。已知miR396调控植物的生长和应激反应。在本研究中，我们探讨了miR396在高氮和低氮条件下是否以及如何影响小麦的产量和氮状况。TaMIM396（含有miR396目标模拟结构的外源基因）的过表达在两种氮处理条件下显著增加了植株高度、穗长、籽粒产量和籽粒氮含量。生理数据显示，TaMIM396增强了开花期和成熟期的干物质（DM）和氮的积累，并提高了开花后干物质和氮向籽粒的转运效率。RNA-seq分析表明，在低氮条件下，TaMIM396特异性地上调了关键的光合天线基因，包括Lhca3和Lhcb1/2/3/5，这些基因对光合作用至关重要，从而提高了光合效率，促进了氮限制条件下的干物质积累。总体而言，我们的研究结果表明，TaMIM396是一种广谱的氮效率基因，它协调了碳和氮的再分配，同时增强了光合能力，从而在不同氮供应水平下保持了稳定的产量和谷物氮含量。因此，TaMIM396是培育适应可持续高产农业的氮高效小麦品种的有希望的候选基因。