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植物有逆境感知?華農團隊 Cell 論文揭秘其 “智能開關”

2025-08-13 16:05:23 來源:

南方財經記者張夢琦 實習生李雪瑤 昝金玉廣州報道73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

近日,華南農業大學(下稱“華農”)農學院教授儲成才、胡斌團隊在國際頂級期刊《細胞》(Cell)在線發表最新研究論文,揭開了植物應對復雜環境的“智慧”:植物體內有一種叫NRT1.1B的蛋白,就像一個“智能開關”,能同時“感知”土壤中的氮營養狀態和干旱等逆境信號,并根據環境變化指揮植物做出最優選擇,幫助植物適應復雜環境。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

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適應復雜環境是植物生存、農作物穩產的核心問題,而搞清楚植物如何“整合”各種環境信號,是解決這個問題的關鍵。當前,現有研究主要關注植物對單一信號的感知與應答,而對復雜環境中的多種信號整合尚無系統認知。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

NRT1.1B是傳統意義上的細胞膜硝酸鹽受體。華農研究團隊發現,其可以作為植物逆境激素脫落酸(Abscisic Acid,ABA)受體,介導硝酸鹽與ABA信號的感知與整合。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

此次發現有兩個重要突破:一是證實了ABA膜受體的存在,打破了“植物主要靠細胞內受體感知ABA”的傳統認知;二是揭示了植物如何平衡“養分利用”與“抵抗逆境”的分子機制,為將來培育出既能高效利用氮元素、又能耐干旱的作物新品種——它們不需要太多化肥也能在逆境中高產,提供了理論支撐,有助于推動“減肥節水”綠色農業的發展。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

在自然界中,土壤養分的有效含量通常較低,但當前多數有關植物逆境生物學和ABA信號的研究,多在營養過剩的培養條件下開展。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

而華農研究團隊發現,在低硝酸鹽環境下,水稻對生理濃度ABA的轉錄響應十分劇烈;在高硝酸鹽環境下,這種轉錄響應則受到顯著抑制,ABA激活基因數不足低硝酸鹽條件下的30%,且受誘導基因的上調程度也顯著低于硝酸鹽條件。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

簡言之,低硝酸鹽條件下,可觸發更為活躍的ABA響應,這也暗示植物體內存在能夠整合氮營養狀態和ABA信號的分子機制,植物能根據氮營養的狀態,調整對逆境的“敏感度”。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

有意思的是,硝酸鹽受體NRT1.1B對ABA表現出明顯更強的親和力。同時,ABA可促進NRT1.1B與抑制蛋白SPX4在細胞膜上發生互作,使得SPX4束縛的轉錄因子NLP4得以釋放而進入細胞核內,激活核內的ABA轉錄響應。因此,該研究揭示了NRT1.1B-SPX4-NLP4共同介導的從細胞膜感知到細胞核轉錄應答的完整ABA信號通路。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

此外,ABA和硝酸鹽可競爭結合NRT1.1B,因此賦予植物在不同氮營養狀態下產生靈活的ABA應答反應,從而整合不同環境信號,展示出植物整合復雜環境信號的精妙調控策略。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

團隊還發現,NRT1.1感知ABA信號是植物界中普遍存在的機制,也進一步證明了NRT1.1在植物長期適應自然環境過程中,對平衡養分利用與逆境抗性的重要作用。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

該研究論文題為《NRT1.1B作為植物ABA受體整合復雜環境信號》(NRT1.1B acts as an abscisic acid receptor in integrating compound environmental cues for plants)。73e速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM

本文鏈接:植物有逆境感知?華農團隊 Cell 論文揭秘其 “智能開關”http://www.sq15.cn/show-1-48255-0.html

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