Plant?Physiology：研究揭示作物氮素高效利用新機制

近日，上海交通大學農業與生物學院單細胞研究中心左開井課題組在知名雜志Plant Physiology上發表了題為 “CALMODULIN-LIKE 38 and PEP1 RECEPTOR 2 integrate nitrate and brassinosteroid signals to regulate root growth” 的研究論文。該研究發現，CML38和PEPR2兩個蛋白共同整合氮素與油菜素內酯信號轉導過程，協同調控根系發育，防止植物中N資源的快速消耗從而提高植物中氮素資源的合理利用。

氮素（N）是決定作物生長發育的主要營養因子，增施氮肥是提高農作物產量簡單、有效的方式。但是，由于農作物對氮肥的吸收利用率較低，近年來氮肥的過量施用造成一系列環境污染問題。發掘氮素高效基因并開展作物新品種選育，對于減少氮肥施用提高農作物的產量，緩解氮肥過度使用的環境污染具有重要意義。

研究發現，擬南芥中類鈣調蛋白CML38與小肽受體蛋白PEPR2相互作用，受硝酸鹽信號誘導，負調控硝酸鹽信號途徑相關基因表達，抑制硝酸鹽同化途徑；同時，CML38與PEPR2相互作用正向調控BR信號途徑傳遞，有利于增加BES1的去磷酸化水平。CML38與PEPR2在低氮信號條件下，如同2個正-負向精細開關，既可以促進在低氮條件下根系發育尋找土壤中新的氮源，又可以抑制根系過快生長防止氮素快速消耗，實現根系生長-氮素利用的動態平衡。

該研究結論為深入研究氮信號網絡、發掘氮高效的調控因子提供理論依據，進而為提高農作物產量提供重要的研究方向。(生物谷Bioon.com）