
2024年3月14日,十二生肖资料生命科学学院武旭娜课题组联合德国霍恩海姆大学Waltraud Schulze教授课题组在国际著名学术期刊Current Biology上在线发表了题为“Transceptor NRT1.1 and receptor-kinase QSK1 complex controls PM H+-ATPase activity under low nitrate”的研究论文 (https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.02.066)。该成果在领域内首次揭示了植物受体激酶在NRT1.1介导的中低硝酸盐(LN)信号转导中的功能以及NRT1.1介导的侧根生长与质子泵PM ATPase AHA2的活性有关。
氮是植物需求量最大的营养元素之一,提高植物对硝酸盐的利用效率对提高农业生产效率至关重要。土壤中的氮主要以硝酸盐的形式存在,硝酸盐作为信号分子,在植物生长发育、基因表达以及代谢中有不可替代的作用。NRT1.1既是硝酸盐的转运蛋白,也是硝酸盐的受体。在硝酸盐的结合、感应、信号转导中起着重要作用。然而,过去少有研究阐明细胞膜蛋白是如何参与NRT1.1介导的硝酸盐信号转导,分子机制如何?
在中低硝酸盐缺乏(LN)的情况下,植物会促进侧根伸长进行“N觅食”。严重的硝酸盐缺乏会抑制主根和侧根的伸长,而在高硝酸盐(HN)条件下,由于资源充足,侧根的生长受到抑制,这是植物的一种“生存策略”。而NRT1.1在硝酸盐依赖的侧根形态建成中同样具有重要作用。有研究表明NRT1.1在低硝酸盐条件下通过转运生长素抑制侧根的生长。细胞膜上的质子泵PM ATPase 可将H+从细胞内泵到质外体,增加质外体的酸性,使细胞壁松弛,促进细胞膨胀进而促进根的伸长。然而,未有报道关于