질소 이온 수송체 유전자 OsNRT1.1A/OsNPF6.3의 발현은 쌀의 고수확과 조기 성숙을 제공합니다.

질소(N)는 작물 수확량 향상의 주요 기동력이지만, 높은 수준의 N을 적용하면 꽃이 피는 시기가 지연되고 성숙이 연장되어 수확량 손실의 위험이 증가합니다. 따라서 성숙을 지연시키지 않고 높은 수준의 N을 활용할 수 있는 특성은 작물 육종에 매우 바람직할 것입니다. 여기에서, 우리는 쌀(Oryza sativa) 질산염 수송체 1/펩타이드 수송체 계열의 구성원인 OsNRT1.1A(OsNPF6.3)가 N 활용 및 꽃 피우기를 조절하는 데 관여하여 고수확과 조기 성숙을 동시에 생산할 수 있는 목표를 제공함을 보여줍니다. OsNRT1.1A는 식물에서 이전에 보고된 NRT1.1 유전자와 기능적으로 다르게 진화했으며, 질산염뿐만 아니라 암모니아와 꽃 피우기 관련 유전자의 발현을 증가시키는 기능을 가지고 있습니다. 야생형에 비해 osnrt1.1a 변이체는 N 활용이 감소하고 꽃이 늦게 피었습니다. 반대로, 쌀에서 OsNRT1.1A의 과발현은 N 활용과 곡물 수확량을 크게 개선했으며, 성숙 시간도 상당히 단축되었습니다. 이러한 효과는 다양한 쌀 배경과 아라비도시스 탈리안(Aarabidopsis thaliana)에서도 추가적으로 확인되었습니다. 우리의 연구는 단일 유전을 사용하여 작물의 수확량을 극적으로 증가시키고 성숙 시간을 단축할 수 있는 경로를 열어주며, 이는 세계 식량 안보를 상당히 증가시킬 것을 약속합니다.