公司動(dòng)態(tài)
植物逆境硝酸根再分配調(diào)節(jié)作用
發(fā)布時(shí)間:2010-6-9硝酸根(NO3-)是陸生植物zui重要的氮源之一,它不僅是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且還作為信號(hào)分子在調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。高等植物通過(guò)根系吸收NO3-后,一般會(huì)長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)到植物的地上部位進(jìn)行同化。但是,逆境條件會(huì)促使更多的NO3-留在根部,這個(gè)生理現(xiàn)象有什么重要的生物學(xué)功能,其調(diào)控機(jī)制是什么,目前尚不清楚。
植物學(xué)研究期刊Plant Cell近期在線發(fā)表了植物生理生態(tài)研究所植物分子遺傳國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室龔繼明研究組研究成果:擬南芥NRT1.8基因介導(dǎo)的NO3-再分配在植物逆境脅迫耐受機(jī)理中起著重要的調(diào)節(jié)作用。
龔繼明研究組通過(guò)高通量表達(dá)組技術(shù)和電生理技術(shù),從擬南芥基因組中克隆到一個(gè)受逆境因子(Cd2+)和營(yíng)養(yǎng)信號(hào)(NO3-)強(qiáng)烈誘導(dǎo)的基因NRT1.8,該基因編碼一個(gè)pH依賴的內(nèi)向型NO3-低親和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,其基本作用在于將木質(zhì)部導(dǎo)管中的NO3-跨木質(zhì)部薄壁細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)到木質(zhì)部薄壁細(xì)胞中,從而卸載木質(zhì)部導(dǎo)管中運(yùn)輸?shù)腘O3-,實(shí)現(xiàn)對(duì)NO3-長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)控。在鎘脅迫下,該基因在根中被強(qiáng)烈誘導(dǎo),導(dǎo)致NO3-留存在植物根中,使得NO3-在植物地上和地下部位的分配比例發(fā)生變化。在該基因功能缺失突變體中,這種NO3-的分配方式受到破壞,并由此導(dǎo)致植物對(duì)鎘脅迫表現(xiàn)出高度的敏感性;過(guò)量表達(dá)該基因顯著提高了植物對(duì)多種逆境的耐性,進(jìn)一步的研究表明可能是通過(guò)重建氮素代謝途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些事實(shí)表明NRT1.8介導(dǎo)的NO3-再分配在植物逆境脅迫耐受機(jī)理中起著重要的調(diào)節(jié)作用。該成果對(duì)于指導(dǎo)培育礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),尤其是逆境條件下礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的農(nóng)作物具有重要的科學(xué)意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。
該項(xiàng)工作得到了國(guó)家*、國(guó)家自然科學(xué)基金委、*及上海市的經(jīng)費(fèi)支持。
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