第131期-缺氮条件下乙烯调控的NRT的功能

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缺氮条件下乙烯调控的NRT的功能

氮是一个主要的环境因子,调节植物的生长,发育和代谢。硝酸盐(NO3-)和铵盐(NH4+)是植物根从土壤吸收氮的主要形式。NO3-是许多植物的重要氮源。以前的研究报道了高氮(HN)影响乙烯的生物合成和NRT2.1的表达。然而,在缺氮条件下NRT2.1的转录水平和乙烯信号转导途径之间的相互作用一直不清楚。

2013年,北京林业大学的夏新莉研究组在《Plant Cell and Environment》(2011 IF 5.215)发表了题为“The nitrate transporter NRT2.1 functions in the 1 ethylene response to nitrate deficiency in Arabidopsis”的文章,揭示了缺硝酸盐、乙烯和NRT之间的相互作用和信号途径。研究中使用非损伤微测技术直接测定了拟南芥根部的NO3-流速,报道了低硝酸盐(LN)处理拟南芥(Col-0)后诱导的快速的乙烯爆发和乙烯信号CTR1,EIN3和EIL1的表达,增强了Col-0以及乙烯突变体ein3-1、ein1-1和ctr1-1的乙烯响应报告基因EBS:GUS的活性。LN处理引起了NRT2.1的上调,增加了高亲和硝酸盐的吸收,NRT2.1的上调表达引起了LN处理下乙烯生物合成和信号转导的正效应。另一方面,乙烯下调了NRT2.1的表达和减少了高亲和硝酸盐的吸收。

这些发现揭开了缺硝酸盐时NRT2.1表达和乙烯生物合成以及信号转导之间的负反馈环路,这可能是由于对植物在探索土壤氮条件时对氮吸收的调节机制。


参考文献:Dongchao Zheng et al. The nitrate transporter NRT2.1 functions in the ethylene response to nitrate deficiency in Arabidopsis. Plant, Cell & Environment, DOI: 10.1111/pce.12062 (2011 IF 5.215)

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图注:不同基因型拟南芥根部成熟区的NO3-流速。正值为外流,负值为内流。

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