一氧化氮(NO)在低氮诱导玉米根伸长中的作用机制研究

玉米作为重要的粮食、饲料、经济及生物质能源作物，其国际总需求量日益增长。玉米总产量的提高相应地要求氮肥投入的增加，而氮肥利用率低导致经济收益下降及环境污染危胁增加。深入研究玉米高效吸收氮素的生理及分子机制具有重要意义。在较低供氮水平下，玉米的重要适应性反应之一是根伸长加快，扩大根系空间。虽然有研究表明激素可能在控制这一反应中起调节作用，但具体机制并不清楚。一氧化氮NO是植物体内的重要信号分子，在植物根系发育中起调节作用。根据前人及小组的工作基础，我们推测NO在低氮诱导的玉米根系伸长过程中起调节作用，本研究拟利用两个根系伸长对氮素反应差异显著的玉米基因型及其回交群体，通过NO供体及NO淬灭剂处理、生长素运输抑制剂处理、根伸长区NO荧光定位、NO代谢酶相关基因表达等手段相结合，以论证NO的在低氮诱导玉米根伸长中的调节作用机制。为氮高效玉米的遗传改良提供理论基础。