2021年7月15日，国际权威学术期刊Journal of Cleaner Production（影响因子9.297）在线发表了题为“A novel water-saving and drought-resistance rice variety promotes phosphorus absorption through root secreting organic acid compounds to stabilize yield under water-saving condition”的研究论文。

  节水抗旱稻（WDR）由基因中心提出，兼具水稻的高产优质和旱稻的节水抗旱特性的水稻新品种类型。在高产田块，可在产量不变的前提下减少灌溉水，提高水稻生产的水分利用效率；在望天田，可在稳产的前提下减少对水分的依赖。对改变传统淹灌稻作模式有重要意义。近年来，以“旱优73”为代表的系列品种，年推广面积达200万亩。推广区域遍及国内安徽、江西、湖北、湖南、浙江、广西等地，在“一带一路”国家亦有大面积种植。节水抗旱稻系列品种的种植，大多采用旱直播旱管、免耕旱直播旱管等节水种植模式，平均产量在550kg/亩以上，高产田块达到700kg/亩。

  在节水栽培下，节水抗旱稻能够稳产、高产的机理尚不清楚。该研究以节水抗旱稻品种“Hanyou73”和超级稻品种“Hyou518”为研究对象。通过4年的试验发现，在淹灌条件下“Hanyou73”和“Hyou518”的产量无显著性差异；在节水条件下，“Hanyou73”的产量显著高于“Hyou518”。节水条件下，磷是影响产量形成的首要因子，我们假设“Hanyou73”通过增加磷的吸收稳定产量。试验通过对两个品种不同部位的磷相关指标进行分析可知，“Hanyou73”穗部磷的浓度和单茎磷的积累均显著高于“Hyou518”。由于磷的积累主要来自于根系从土壤中的吸收，进一步研究节水条件下的根系形态和根系活力后发现，节水灌溉下“Hanyou73”根活力显著上调。并且运用代谢组学对不同灌溉下的根系分泌代谢物进行分析，发现在节水条件下“Hanyou73”可以分泌出对土壤磷具有活化作用的有机酸，验证了节水条件下“Hanyou73”通过根系分泌有机酸增加磷的吸收进而稳定产量的生理机制。此项研究为节水抗旱稻多种节水种植模式下的肥料施用提供参考，为节水抗旱稻栽培技术体系的建立提供了必要的理论支撑。

  该论文的第一单位为上海市农业生物基因中心，第一作者为毕俊国副研究员，通讯作者为罗利军研究员。该项研究受到国家重点研发计划、国家自然基金和上海市水稻产业技术体系建设等项目的资助。

文字、图片：毕俊国

编辑：张婧琪

审核：周佩雯