近日，資環(huán)所農(nóng)業(yè)面源污染防控創(chuàng)新團隊在Environmental and Experimental Botany期刊（中科院2區(qū)TOP, IF=4.5）在線發(fā)表了題為“The role of the nitrate transporter NRT1.1 in plant iron homeostasis and toxicity on ammonium”的研究論文，揭示了NRT1.1基因在鐵調(diào)控銨態(tài)氮利用效率中的作用機制。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮（NH4+）是植物獲取無機態(tài)氮的主要來源，在吸收利用過程中，銨態(tài)氮所消耗的能量比硝態(tài)氮少，是許多植物更偏愛的氮源。此外，在高鹽環(huán)境下因硝化作用受限，銨態(tài)氮成為植物主要無機氮源，但銨態(tài)氮對植物細胞具有一定毒害作用，被視作限制植物高效利用銨態(tài)氮的重要因素之一。如何發(fā)揮銨態(tài)氮優(yōu)勢，同時減少負面影響，是銨態(tài)氮養(yǎng)分高效利用的重要問題。
有研究表明銨毒害與植物鐵穩(wěn)態(tài)的破壞有關(guān)，但是缺少相關(guān)基因作用機理的證明。該研究運用RNA測序分析和逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR），發(fā)現(xiàn)在鐵充足的植株中，硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白1.1（NRT1.1）對銨態(tài)氮的供應(yīng)具有特異性誘導(dǎo)表達。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在硝酸根（NO??）供應(yīng)條件下，NRT1.1會拮抗銨依賴的鐵積累，組成型表達NRT1.1不僅促進了硝酸根的吸收，還通過提高根際pH減少了銨態(tài)氮依賴的鐵積累，進而減輕了銨態(tài)氮的毒害特征。該研究結(jié)果揭示了NRT1.1介導(dǎo)途徑與植物鐵穩(wěn)態(tài)之間的機制聯(lián)系，為提高植物對銨態(tài)氮的耐受性和利用效率提供了新線索。
養(yǎng)分資源高效利用全國重點實驗室、資環(huán)所李光杰研究員為論文的第一作者，資環(huán)所李彥研究員、王艷芹研究員，嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳貴副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了泰山學(xué)者工程（tsqn202312287）、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-30-01）、國家自然科學(xué)基金（32372813）等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106112
日期：2025-03-07
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮（NH4+）是植物獲取無機態(tài)氮的主要來源，在吸收利用過程中，銨態(tài)氮所消耗的能量比硝態(tài)氮少，是許多植物更偏愛的氮源。此外，在高鹽環(huán)境下因硝化作用受限，銨態(tài)氮成為植物主要無機氮源，但銨態(tài)氮對植物細胞具有一定毒害作用，被視作限制植物高效利用銨態(tài)氮的重要因素之一。如何發(fā)揮銨態(tài)氮優(yōu)勢，同時減少負面影響，是銨態(tài)氮養(yǎng)分高效利用的重要問題。
有研究表明銨毒害與植物鐵穩(wěn)態(tài)的破壞有關(guān)，但是缺少相關(guān)基因作用機理的證明。該研究運用RNA測序分析和逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR），發(fā)現(xiàn)在鐵充足的植株中，硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白1.1（NRT1.1）對銨態(tài)氮的供應(yīng)具有特異性誘導(dǎo)表達。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在硝酸根（NO??）供應(yīng)條件下，NRT1.1會拮抗銨依賴的鐵積累，組成型表達NRT1.1不僅促進了硝酸根的吸收，還通過提高根際pH減少了銨態(tài)氮依賴的鐵積累，進而減輕了銨態(tài)氮的毒害特征。該研究結(jié)果揭示了NRT1.1介導(dǎo)途徑與植物鐵穩(wěn)態(tài)之間的機制聯(lián)系，為提高植物對銨態(tài)氮的耐受性和利用效率提供了新線索。
養(yǎng)分資源高效利用全國重點實驗室、資環(huán)所李光杰研究員為論文的第一作者，資環(huán)所李彥研究員、王艷芹研究員，嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳貴副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了泰山學(xué)者工程（tsqn202312287）、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-30-01）、國家自然科學(xué)基金（32372813）等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106112
日期：2025-03-07
