報(bào) 告 人：趙 涵 研究員

報(bào)告題目：玉米氮吸收利用遺傳調(diào)控解析

報(bào)告時(shí)間：2024年1月14日 下午2:30

報(bào)告地點(diǎn)：生科院1#109會(huì)議室

主辦單位：生命科學(xué)學(xué)院、科學(xué)技術(shù)研究院 

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

　　趙涵，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)、省政協(xié)委員，研究員、博士生導(dǎo)師。美國(guó)密歇根州立大學(xué)作物遺傳育種學(xué)博士，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)博士后。主要從事種質(zhì)資源與生物育種研究。以通訊作者在Plant Cell、Plant Physiology、Plant Journal及TAG等期刊發(fā)表相關(guān)論文45篇，授權(quán)美國(guó)PCT專利1項(xiàng)，國(guó)內(nèi)發(fā)明專利15項(xiàng)。主持國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多個(gè)項(xiàng)目。獲得江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)及江蘇省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

報(bào)告摘要：

　　氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育需求量最大的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素, 也是促進(jìn)作物增產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。玉米是重要的糧飼作物和生物能源作物, 其產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)氮肥施用量依賴度極高。農(nóng)民為保證玉米產(chǎn)量通常施用大量的氮肥，但是玉米的品質(zhì)卻得不到保證，另外氮肥過(guò)度施加, 不僅增加生產(chǎn)成本, 造成資源浪費(fèi), 還引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化和土壤酸化等環(huán)境問(wèn)題。因此, 為了農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展, 研究玉米碳氮平衡的機(jī)制并挖掘其中重要的調(diào)控基因,有助于實(shí)現(xiàn)玉米生產(chǎn)過(guò)程中減肥不減產(chǎn)的目標(biāo)。我們最近的研究發(fā)現(xiàn)：氮的限制影響了玉米胚乳發(fā)育過(guò)程中氮和碳代謝的許多關(guān)鍵基因的表達(dá)；缺氮顯著影響玉米籽粒淀粉和蛋白含量，及籽粒氮和碳代謝途徑中許多關(guān)鍵基因的表達(dá)；PBF1基因功能缺失后改變了胚乳中淀粉和蛋白質(zhì)的積累；基于正常氮和缺氮環(huán)境下授粉玉米胚乳的qRT-PCR、Western Blot以及RNA in situ hybridization檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)PBF1在不同氮素環(huán)境下表達(dá)水平和表達(dá)部位沒(méi)有差異；PBF1在不同氮素環(huán)境下結(jié)合的靶標(biāo)基因不同，特別是與碳氮化合物的合成和積累有關(guān)的基因；在缺氮環(huán)境時(shí)，一部分玉米醇溶蛋白編碼基因的啟動(dòng)子并沒(méi)有被PBF1結(jié)合，與之對(duì)應(yīng)的是這些醇溶蛋白編碼基因的轉(zhuǎn)錄本水平降低，表明PBF1促進(jìn)玉米蛋白在胚乳中的積累；在缺氮環(huán)境下未被PBF1結(jié)合sugary1和淀粉分支酶2b基因的轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)；PBF1抑制sugary1和淀粉分支酶2b的表達(dá)。