近日，國際著名學術期刊《園藝研究》（HorticultureResearch）在線發表了304永利集團有限公司園藝科學與工程學院胡大剛、鄭成淑教授和孫翠慧老師的研究成果“菊花MADS-box轉錄因子CmANR1調控生長素極性運輸基因介導菊花根系的發育”。該研究揭示了菊花硝酸鹽響應MADS-box轉錄因子CmANR1通過調控生長素極性運輸基因，增加根系中生長素含量從而促進菊花根系發育的新機制，為培育氮素高效利用的菊花新品種提供了理論依據。

菊花是中國十大傳統名花和世界四大鮮切花之一，因觀賞與經濟價值較高，菊花的栽培面積和產量均位居各種花卉首列。目前，菊花生產中多采用周年設施栽培，在栽培過程中存在氮肥施用過量、施用不均、氮素損失嚴重與利用率低等問題，這不僅影響到菊花切花的品質和價值，過剩的氮肥還對土壤和地下水體產生了嚴重的污染。在這種背景下，培育高氮素利用率菊花尤顯迫切。

胡大剛團隊研究發現，氮素尤其是硝態氮可作為信號物質對植物根系發育起到復雜而精細的調節作用，而MADS-box轉錄因子CmANR1能夠響應較高濃度的硝態氮。將CmANR1基因轉入菊花中進行功能研究，結合轉錄組測序結果與蛋白質譜鑒定，結果發現過表達CmANR1基因能夠促進菊花不定根與側根的發育，使菊花具有更為強健的根系，從而提高根系吸收水分與養分的能力，促進菊花地上部的生長。而轉基因菊花地上部生長的增加，能夠提高菊花的光合能力，增強菊花的生長勢，產生更多的光合產物、激素等運輸至根部，促進根系的生長。在菊花的實際栽培環境氮肥不均勻的情況下，局部高濃度硝態氮誘導CmANR1基因表達上調，促進局部根系發育的增殖而增強菊花整體的生長。基于此，對CmANR1基因高硝態氮利用率特性的有效利用，使得培育高氮素利用率轉基因菊花新品種成為可能。