氮磷調(diào)控根系形態(tài)的分子機制研究進展

李景娟 高建偉

作者簡介：李景娟（1982-），女，博士，主要從事植物遺傳學方面的研究。

通訊作者：高建偉 （1967-），男，研究員，博士，主要從事蔬菜育種與分子生物學方面的研究。

摘要：根系形態(tài)影響植物對營養(yǎng)元素的吸收利用，反過來營養(yǎng)元素也會調(diào)控根系的發(fā)育。研究營養(yǎng)元素調(diào)控根系形態(tài)的遺傳機制對定向改良根系、培育高效利用肥料的農(nóng)作物新品種具有重要意義。氮和磷是植物生長所需的大量元素，本文對近年來氮磷調(diào)控根系形態(tài)的分子機制方面的研究進展進行了綜述。

關鍵詞：植物；根系形態(tài)；氮；磷；分子機制

中圖分類號：S143.4+1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）06-0123-07

我國多數(shù)農(nóng)田土壤需施用化肥以使農(nóng)作物高產(chǎn)，隨著施肥量的增加，肥料帶來的增產(chǎn)效果逐年遞減，作物對肥料的利用率也不斷降低。例如作為我國主要糧食作物之一的小麥，對氮肥的利用效率僅為282%，對磷肥的利用效率只有107%[1，2]。過度施肥導致環(huán)境惡化，使糧食增產(chǎn)面臨巨大的資源環(huán)境壓力，因此提高作物對肥料的利用效率對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

根系是植物吸收養(yǎng)分的重要器官，其在土壤中的分布影響植物對養(yǎng)分的吸收效率。有研究表明，小麥的根干重與吸氮量具有極顯著的正相關性[3]；許多調(diào)控苗期根干重的QTLs位點與調(diào)控苗期和/或全生育期吸氮量和吸磷量的QTLs位點連鎖[3，4]；根系在不同土層的分布也會影響到小麥的營養(yǎng)吸收利用效率[5，6]。

根系的生長發(fā)育易受各種環(huán)境因素的影響[7，8]，土壤中的營養(yǎng)元素是調(diào)控根系形態(tài)的最重要的環(huán)境因素之一。……