植物硝态氮吸收和转运的调控研究进展

刘海光 罗振 董合忠

（1. 山东师范大学生命科学学院，济南 250014；2. 山东棉花研究中心，济南 250100）

氮素是植物生长发育必不可少的营养元素，维持着植物体内正常物质循环和能量代谢［1］。在农业生产中，合理控制氮肥用量是作物获得高产的重要措施。氮肥供应不足，不能发挥品种和灌溉等其他农艺措施的增产效果。因此，近几十年来，增施氮肥已成为我国追求作物高产的重要手段。自1961年以来，氮肥施用量增加了8倍多，2017年我国的氮肥用量为2.311×107t［2-3］。氮肥施用量持续增加，但作物产量并未成比例增加，盲目大量的增施氮肥导致植物氮素利用效率（nitrogen use efficiency，NUE）大幅下降［4］。氮肥过量施用，不仅增加了能源损耗，提高了农作物的生产成本，给农业生产可持续性造成了巨大的阻碍，而且使土壤质量下降、水体富营养化和温室气体排放等一系列环境污染问题也日益突出［5］。

植物氮素利用主要包括吸收和转运两个过程，要提高作物氮素利用效率，就必须深入了解氮素吸收和转运关键组分的功能和调控机制［6］。近年来，随着分子生物技术的不断发展，关于植物氮素利用相关酶和基因的功能与调控机制得到深入揭示。本文综述了近年来国内外关于植物氮素吸收和转运生理过程和分子调控机制等方面的最新研究成果，并对今后的研究进行了展望，以期为科学施用氮肥和提高氮肥利用效率提供依据和指导。

1 植物氮素吸收机制

植物可以吸收无机氮，也可以利用一些含氮的有机物，相较于有机氮，无机氮则更容易被植物吸收。……