小麦 (Triticum aestivum L.) 是世界主粮作物之一，通过施用氮肥可显著提高小麦产量，但过量施用氮肥也引发了一系列环境和经济问题。因此，鉴定与氮素利用效率相关的基因、提高小麦氮素利用效率一直是小麦育种的主要目标之一。
近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦产量性状解析与设计团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“TaNPF6.2 improves agronomic traits via enhancing nitrogen uptake efficiency in wheat”的研究论文，解析了TaNPF6.2通过提高小麦氮素吸收效率改善农艺性状的分子机制，为小麦绿色高产育种提供了新的候选基因。
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小麦TaNPF6.2 (也被报道为TaNRT1.4)是硝酸盐转运蛋白NRT1/PTR家族一员。该研究发现TaNPF6.2为质膜定位蛋白，主要在根和小穗中表达。低氮条件下，相较于野生型KN199，TaNPF6.2过表达株系的根长、侧根数均明显增加，产量相关性状如分蘖数、穗长、穗粒数和千粒重也均显著增加；而TaNPF6.2敲除株系则表现出与过表达株系相反的表型。此外，TaNPF6.2能够促进小麦根系对硝酸盐的吸收，以及硝酸盐从根系到地上部的运输，同时影响氮素吸收和同化相关基因的表达。对TaNPF6.2进行单倍型分析发现，不同单倍型在分布上呈现明显的地理分化，说明其在小麦驯化和育种改良过程中被差异选择。
TaNPF6.2调控小麦氮素吸收效率
综上所述，该研究发现TaNPF6.2通过提高小麦氮素吸收效率进而改善农艺性状(如增加分蘖数、穗长、穗粒数和千粒重等)，为小麦绿色高产育种提供了新的潜在靶点和途径。
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