水稻分蘖是决定产量的最重要因素之一，而氮肥对于作物生长发育，特别是水稻分蘖特别重要，但是氮肥是如何促进水稻生长及分蘖这一过程的分子机制，目前了解较少。该研究构建了硝酸根转运基因OsNPF7.2的超表达植株、RNA干扰植株，并获得了突变体植株，开展了一系列实验。研究表明，提高基因的表达能够明显增加水稻分蘖数和单株产量，而降低基因表达和或敲除该基因使得水稻分蘖和产量降低。基因的表达量控制了水稻分蘖芽伸长的速度，不同硝酸根处理下，超表达植株分蘖芽伸长比对照加快，而干扰植株和突变体植株分蘖芽伸长比对照变慢。在硝酸根处理下，提高基因表达还能增加了水稻根长、根数、鲜重和干重，降低基因表达后则相反，而外界铵根处理则不敏感。基因表达提高能够促进硝酸根的吸收，水稻体内硝酸根含量的积累，增加分蘖芽基部细胞分蘖素含量和细胞分裂周期相关基因表达，暗示基因的转录水平调控分蘖芽伸长与细胞分裂素途径和细胞分裂细胞周期直接相关。同时，基因表达改变还影响了独脚金内酯激素途径相关基因表达，水稻分泌物还能影响列当种子的萌发。该研究揭示了硝酸根是如何通过激素代谢途径影响了水稻分蘖芽伸长和分蘖数，为了解外界氮肥促进水稻分蘖的分子机制解析提供了重要的理论基础。

 

　　该研究历时五年（2013-2017年），我校为论文的第一单位，方中明副教授为论文的通讯作者，生科院教师汪杰为论文的第一作者，该研究得到了国家自然科学基金（31301250）的资助。