報 告 人：趙 涵 研究員

報告題目：玉米氮吸收利用遺傳調控解析

報告時間：2024年1月14日 下午2:30

報告地點：生科院1#109會議室

主辦單位：生命科學學院、科學技術研究院 

報告人簡介：

　　趙涵，江蘇省農業科學院種質資源與生物技術研究所所長、省政協委員，研究員、博士生導師。美國密歇根州立大學作物遺傳育種學博士，美國伊利諾伊大學博士后。主要從事種質資源與生物育種研究。以通訊作者在Plant Cell、Plant Physiology、Plant Journal及TAG等期刊發表相關論文45篇，授權美國PCT專利1項，國內發明專利15項。主持國家自然基金面上項目、國家重點研發計劃課題、江蘇省重點研發計劃等多個項目。獲得江蘇省農業科學技術一等獎及江蘇省科技進步獎三等獎。

報告摘要：

　　氮素是植物生長發育需求量最大的礦質營養元素, 也是促進作物增產的關鍵因素之一。玉米是重要的糧飼作物和生物能源作物, 其產量和品質對氮肥施用量依賴度極高。農民為保證玉米產量通常施用大量的氮肥，但是玉米的品質卻得不到保證，另外氮肥過度施加, 不僅增加生產成本, 造成資源浪費, 還引發水體富營養化和土壤酸化等環境問題。因此, 為了農業的綠色發展, 研究玉米碳氮平衡的機制并挖掘其中重要的調控基因,有助于實現玉米生產過程中減肥不減產的目標。我們最近的研究發現：氮的限制影響了玉米胚乳發育過程中氮和碳代謝的許多關鍵基因的表達；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鍵基因的表達；PBF1基因功能缺失后改變了胚乳中淀粉和蛋白質的積累；基于正常氮和缺氮環境下授粉玉米胚乳的qRT-PCR、Western Blot以及RNA in situ hybridization檢測，發現PBF1在不同氮素環境下表達水平和表達部位沒有差異；PBF1在不同氮素環境下結合的靶標基因不同，特別是與碳氮化合物的合成和積累有關的基因；在缺氮環境時，一部分玉米醇溶蛋白編碼基因的啟動子并沒有被PBF1結合，與之對應的是這些醇溶蛋白編碼基因的轉錄本水平降低，表明PBF1促進玉米蛋白在胚乳中的積累；在缺氮環境下未被PBF1結合sugary1和淀粉分支酶2b基因的轉錄水平顯著上調；PBF1抑制sugary1和淀粉分支酶2b的表達。