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硝酸根（NO3-）是陸生植物zui重要的氮源之一，它不僅是重要的營養(yǎng)物質(zhì)，而且還作為信號分子在調(diào)控植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮了重要作用。高等植物通過根系吸收NO3-后，一般會長途轉(zhuǎn)運(yùn)到植物的地上部位進(jìn)行同化。但是，逆境條件會促使更多的NO3-留在根部，這個生理現(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家重點實驗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受逆境因子（Cd2＋）和營養(yǎng)信號（NO3-）強(qiáng)烈誘導(dǎo)的基因NRT1.8，該基因編碼一個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-，實現(xiàn)對NO3-長途轉(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)致植物對鎘脅迫表現(xiàn)出高度的敏感性；過量表達(dá)該基因顯著提高了植物對多種逆境的耐性，進(jìn)一步的研究表明可能是通過重建氮素代謝途徑來實現(xiàn)的。這些事實表明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。該成果對于指導(dǎo)培育礦質(zhì)營養(yǎng)，尤其是逆境條件下礦質(zhì)營養(yǎng)的農(nóng)作物具有重要的科學(xué)意義和潛在的應(yīng)用價值。

該項工作得到了國家*、國家自然科學(xué)基金委、*及上海市的經(jīng)費(fèi)支持。