现代快报讯（通讯员 楠秾萱 记者 李楠）2月26日，南京农业大学李姗教授团队联合中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东院士和英国牛津大学吉喆博士，在Science发表研究论文，首次系统解析了水稻在低氮环境下实现根-冠协同发育的分子机制，并鉴定出可同步提升氮肥利用效率与产量的OsWRI1a优异单倍型，为“减肥增效”型水稻育种提供了重要的理论创新与基因资源。

在氮素匮乏条件下，植物普遍采取“增根抑冠”策略，将更多生物量优先分配至根系以获取土壤氮资源。然而，这种以牺牲地上部生产力为代价的适应模式，往往限制光合产物积累与籽粒灌浆，制约作物产量潜力。在全球粮食需求增长与氮肥减施压力的双重背景下，如何在不牺牲地上部生产力的前提下精准调控根系可塑性，已成为作物可持续遗传改良的核心挑战。

研究团队筛选到一个根-冠生物量比对氮响应不敏感的突变体，从中鉴定到了协调水稻根系与地上部响应外界氮供应、维持根-冠比稳态、促进水稻生长发育的关键因子OsWRI1a（WRINKLED1a）。该基因在低氮条件下无需改变常规的碳分配模式即可促进水稻根系的生长。

该研究从理论层面颠覆了“低氮必抑冠层”的传统观点，构建了以“根-冠协同”与“碳分配稳态”为核心的植物环境适应新机制。这一成果不仅为协调作物氮肥减施与稳产目标提供了创新性的理论依据，还为作物氮高效育种提供了基因资源和中间材料，助力农业向绿色、高效方向转型。

南京农业大学为第一单位。南京农业大学博士研究生沈成波，牛津大学吉喆博士和南京农业大学钟山青年研究员焦武博士为论文共同第一作者。牛津大学吉喆博士、中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东院士和南京农业大学李姗教授为论文通讯作者。南京林业大学谢彦杰教授、南京农业大学熊国胜教授、徐国华教授和华南农业大学王少奎教授参与了本研究。

（学校供图）