- 上一篇：聚磷菌的分离鉴定和功能验证
- 下一篇：脱落酸对葡萄果实着色代谢的影响机理
解决植物养分利用效率低下，降低农业生产的生产成本、避免因资源浪费造成的环境污染问题，除了要有科学的栽培方式与施肥方法，更重要的应该是从植物本身着手，改善植物体自身的养分利用特性，培育养分高效品种进行生产推广。从分子方面研究水稻基因，挖掘水稻高效利用氮素的遗传潜力，从而在少量的氮肥施用情况下，获得较高的生物产量和经济产量，提高水稻单产，保障粮食安全。这样不仅能节省资源，更能减轻环境压力。为了这个目标，国内外许多研究者都将工作的兴趣放在了提高水稻对氮素的吸收利用效率，并且已经并展了大量的水稻氮素高效利用材料筛选获得的研究工作。
氮素利用效率应通过植物对氮素不同的利用途径来综合体现。水稻的氮素利用效率也是一种综合指标，无法通过某一确定的概念或公式来单一地表征。水稻的氮素利用效率会受到遗传因素与环境因素的共同影响，是一种较为复杂的难以用某一确定数值来评价的重要指标。用来表征氮素利用率的指标很多，目前对于作物氮素利用效率的定义还不是很统一，会出现很多名称相同但代表不同的含义或同一含义名称却不同的情况。例如氮素籽粒生产效率，表示方式有“单位吸收氮产量”、“氮素生理利用效率”、“以籽粒产量为基础的氮素利用效率”、“氮素利用效率”、“氮利用率”等多种名称用法；同样是“氮素生理利用效率”这一概念，有的学者用它来表征氮籽粒生产效率，还有的学者将氮素生理利用效率定义为植株从衰老营养器官转向籽粒转运氮素的效率；与之相似的情形还有氮素吸收利用效率，有的学者将其定义成“氮肥回收率”（RE），有的学者将其定义为“对土壤中总可利用氮的吸收效率”(UE)。由于不同学者的研究角度不同，对于水稻氮素利用效率的定义也大不相同，这也为本研究提供了思路：选定好研究角度，再从研究角度出发选择适合的评价方式以及评价指标。
与氮素利用效率相关的研究早有报道。张亚丽等在大田条件下研究不同基因型水稻的氮素利用效率的差异，从中筛选出氮素利用效率差异较大的水稻基因型，在此基础上研究不同氮素利用效率基因型的水稻对氮素吸收利用的过程，阐明了水稻氮高效利用形成机理；丰富了氮水稻氮营养理论，提出了氮高效基因型水稻的形态和生理特征，为选育氮高效利用水稻品种提供了理论依据[7]。戢林等研究水稻(Oryza sativa)氮高效利用基因型根系形态和活力变化，为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考[8]。黄农荣等以48份不同水稻基因型为供试材料，研究了它们的氮素吸收和利用率，及其与主要农艺性状之间的关系[9]。结果表明，水稻基因型在氮素吸收利用率方面存在明显差异，从现有的材料中可筛选出氮高效基因型。长伦占不论在低氮处理还是高氮处理均表现出氮高效利用特性，为典型的氮高效基因型。此外，还筛选了适于低氮条件种植的广恢128和茉莉占选；适于高氮条件种植的97香、2466和银花占。戢林等以目前我国种植规模最大的水稻以及肥料投入量最大的氮素为出发点，从个水稻品种中选取在产量和氮素利用效率等方面具有显著基因型差异的个品种为试验材料，通过土培、水培和大田试验，系统研究了高效基因型对氮素的吸收、积累、分配和转运特性，从而为揭示该类型水稻对氮素高效利用的机理，提出协同提高水稻产量和氮素利用效率可行的调控措施提供科学依据[10]。
徐国华等提到，氮素流失主要来自土壤地表水渗透，脱氮形成氮气，挥发形成氨气，形成氮氧化合物进入大气。提高氮素利用效率的方法主要有深施肥，控制施肥量，和测土配方施肥，另外使用生物来源增加氮肥利用效率也是极为重要的[11]。评价氮素利用效率的指标较多，主要有10个方面的评价指标。在利用这些指标对不同基因型的氮素利用效率进行评价研究中发现，同一品种在不同评价指标间的排序不完全一致，进一步说明不同指标反映了氮素吸收与利用的不同侧面[12]。因此，在对水稻进行遗传改良以提高其氮素吸收与利用效率时，应有明确的目标和重点，只有氮素的生产效率提高了，才能从根本上控制氮肥施用量和减轻施用氮肥所带来的环境污染。