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。
2024年11月14日，Journal of Genetics and Genomics在线发表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题为“TaNPF6.2 improves agronomic traits via enhancing nitrogen uptake efficiency in wheat”的研究论文。该研究解析了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。
作者简介
中国农业科学院作物科学研究所硕士研究生王唤唤、博士研究生武丽芬和中国科学院植物研究所博士后刘洋洋为该论文共同第一作者。中国农业科学院作物科学研究所张立超研究员、孙加强研究员和博士后解振诚为共同通讯作者。相关工作得到农业生物育种国家科技重大专项、中国农业科学院创新工程、优农计划和中国博士后科学基金等项目资助。
引用本文
Huanhuan Wang, Yangyang Liu, Lifen Wu, Chuan Xia, Yaoyu Chen, Xiuying Kong, Feng Shi, Huili Li, Xifang Yang, Liang Ma, Jiaqiang Sun, Lichao Zhang, Zhencheng Xie. (2024). TaNPF6.2 improves agronomic traits via enhancing nitrogen uptake efficiency in wheat. Journal of Genetics and Genomics.
DOI：10.1016/j.jgg.2024.11.004
第一作者面对面
从左到右：王唤唤、刘洋洋、武丽芬
自我介绍
大家好，我是王唤唤，来自河南商丘，硕士期间就读于中国农业科学院作物科学研究所，导师是张立超研究员，研究方向为小麦重要基因资源挖掘。2024年硕士毕业后到北京师范大学攻读博士学位，导师是韩生成教授，目前研究方向为农业生物种质资源挖掘与创新利用。
你的目标或愿景
利用自身专业知识，为祖国农业发展添砖加瓦。
你心目中最喜欢或敬仰的科学家
我心目中最敬仰的科学家是那些始终致力于探索未知、推动科学进步并为社会发展作出贡献的研究者。他们拥有敏锐的批判性思维、持之以恒的探索精神和开阔的学术视野。正是他们的不断努力和创新，积累了宝贵的知识，拓展了学术的边界，为未来的科学进展和人类福祉奠定了坚实的基础。因此，我认为每一位为科学事业奉献的科学家都值得我们的尊敬和敬仰。
在课题研究过程中，你遇到过什么特别的困难，是如何克服的？
在课题研究过程中，小麦根系吸收15NO3-的速率测定是最困难的，该实验操作简单，但其概念复杂、计算方式繁琐。为解决这个问题，我请教了众多相关领域的老师和同学，反复请教咨询，最终确定了计算方式中每一步的含义。这段经历不仅让我意识到科研的严谨性，更培养了我广泛交流和解决问题的能力，也让我深刻领悟到科研中耐心和坚持的重要性。
在得知论文被接收后，你的感觉是什么？
当收到论文被接收的消息时，心情非常激动，很高兴我们的工作能够得到专家和编辑的认可，这也为自己硕士三年的工作画上了一个圆满的句号。在此也非常感谢我的导师张立超研究员和解振诚师兄以及团队成员，他们在整个科研过程中给予我诸多的指导和帮助。最后也感谢JGG对我们工作的认可。
最想和你的同行/学生/同学/读者分享的一句话是什么
星光不负赶路者，时光不负有心人。
你认为平衡研究工作和生活的诀窍是什么？
合理规划时间，适当休息，保持健康的生活方式，管理情绪，学会调整心态。
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