四川农业大学发Nature正刊

该研究由四川农业大学与中国科学院合作，在《自然》期刊上发表。背景是玉米的氮肥利用率长期低于40%，导致经济损失和环境污染，且植物氮同化相关酶在叶绿体内部的空间组织机制长期未解。研究目的是探究如何提高玉米的氮利用效率。结论上，研究揭示了叶绿体中的质体小球(PGs)作为调控玉米初级氮同化的关键亚细胞枢纽，发现PGs数量随氮供应增加而显著增加，并鉴定了两个关键氮同化酶ZmNIR2和ZmGLN1，它们通过疏水区域锚定在PGs表面并组装成“代谢体”，提升反应效率。此外，ZmNIR2基因的可变剪接产生两种转录本，其中T1转录本比例越高的品系，生物量增长越大。过量表达T1转录本可增加PGs数量并提高氮肥利用效率。该研究为培育氮高效作物提供了新理论和基因资源。