甘蓝型油菜对氮素利用的生理响应、分子机制与改良途径

宋海利; 任璐璐; 井一丹; 樊敏慧; 闫淑瑶; 马文倩; 丁广大

doi:10.13417/j.gab.045.000303

基因组学与应用生物学 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (02) : 303 -319. DOI: 10.13417/j.gab.045.000303

甘蓝型油菜对氮素利用的生理响应、分子机制与改良途径

宋海利, 任璐璐, 井一丹, 樊敏慧, 闫淑瑶, 马文倩, 丁广大

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摘要

甘蓝型油菜(Brassica napus)是我国重要的油料作物,对氮素的需求高,在农业生产中一直存在氮素利用效率低的问题。施用氮肥保障作物产量与品质的同时,也对经济与环境构成威胁。本文通过比较不同氮效率油菜的差异,系统综述了油菜氮素利用的生理响应与分子机制。生理方面,氮高效品种通常具有更发达的根系、更高的光合速率与氮代谢酶活性,从而增强氮吸收与同化能力。分子层面,编码硝酸盐转运蛋白及氨基酸转运蛋白相关基因(如Bna NRT1.1、 Bna NRT2.1、Bna NRT1.5、 Bna AAP1)的表达在氮高效品种中显著上调,转录因子(如Bna C9.bHLH35、 Bna A5.AIB、 Bna A9.WRKY47)参与调控氮素吸收、转运与再分配过程,两者协同实现油菜的氮素高效利用。同时,本文总结了利用GWAS、 QTL定位、 BSA等遗传学方法挖掘氮高效基因;通过根际有益微生物调控,增强氮素吸收;优化氮肥管理,包括精准施氮、改进施肥方式及推广控释尿素等途径以提高油菜氮素利用。旨在为构建氮素高效利用的油菜种质提供遗传改良方向,以及探索通过新途径改良油菜的氮素利用效率,为推动农业绿色可持续发展提供理论支撑。