近日，扬州大学刘立军教授团队在《Current Biology》期刊发表题为“Aromatic compound 2-acetyl-1-pyrroline coordinates nitrogen assimilation and methane mitigation in fragrant rice”的研究论文。该研究首次揭示了香气化合物2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）协同调控香稻氮同化和稻田甲烷（CH4）减排的机制，对水稻优质绿色低碳生产有重要参考价值。
水稻是我国最重要的粮食作物，但稻田也是温室气体CH4的重要排放源。稻田CH4排放存在明显的水稻品种间差异，选择合适的品种有利于降低稻田CH4排放。香稻因其独特香味而具有较高的食用价值和经济价值，2-AP是香稻中香气化合物的关键组分。
团队研究发现，香稻品种孕穗期稻田CH4排放通量和全生育期累积排放量较非香稻品种分别降低了25.5%和14.8%。根系和根系分泌物代谢组分析表明香稻的氮同化能力强、2-AP合成代谢旺盛，2-AP合成前体物质脯氨酸、谷氨酸、鸟氨酸是香稻2-AP代谢过程中影响稻田CH4排放的关键因子。
通过敲除控制2-AP合成的关键基因BADH2增加内源2-AP含量或施用外源2-AP均可显著降低稻田CH4排放。香稻根系分泌的2-AP及其合成前体物质提高了土壤中甲烷氧化菌的数量和活性，促进了根际土壤的甲烷氧化过程，这是香稻CH4排放量低的重要原因。
扬州大学生物科学与技术学院陈云教授为第一作者，农学院刘立军教授为通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新项目等项目资助。
点分享
点点赞
点在看
