近日，資環所農業面源污染防控創新團隊在Environmental and Experimental Botany期刊（中科院2區TOP, IF=4.5）在線發表了題為“The role of the nitrate transporter NRT1.1 in plant iron homeostasis and toxicity on ammonium”的研究論文，揭示了NRT1.1基因在鐵調控銨態氮利用效率中的作用機制。
在農業生產中，硝態氮與銨態氮（NH4+）是植物獲取無機態氮的主要來源，在吸收利用過程中，銨態氮所消耗的能量比硝態氮少，是許多植物更偏愛的氮源。此外，在高鹽環境下因硝化作用受限，銨態氮成為植物主要無機氮源，但銨態氮對植物細胞具有一定毒害作用，被視作限制植物高效利用銨態氮的重要因素之一。如何發揮銨態氮優勢，同時減少負面影響，是銨態氮養分高效利用的重要問題。
有研究表明銨毒害與植物鐵穩態的破壞有關，但是缺少相關基因作用機理的證明。該研究運用RNA測序分析和逆轉錄定量聚合酶鏈反應（RT-qPCR），發現在鐵充足的植株中，硝酸鹽轉運蛋白1.1（NRT1.1）對銨態氮的供應具有特異性誘導表達。進一步研究發現，在硝酸根（NO??）供應條件下，NRT1.1會拮抗銨依賴的鐵積累，組成型表達NRT1.1不僅促進了硝酸根的吸收，還通過提高根際pH減少了銨態氮依賴的鐵積累，進而減輕了銨態氮的毒害特征。該研究結果揭示了NRT1.1介導途徑與植物鐵穩態之間的機制聯系，為提高植物對銨態氮的耐受性和利用效率提供了新線索。
養分資源高效利用全國重點實驗室、資環所李光杰研究員為論文的第一作者，資環所李彥研究員、王艷芹研究員，嘉興市農業科學院陳貴副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了泰山學者工程（tsqn202312287）、山東省現代農業產業技術體系（SDAIT-30-01）、國家自然科學基金（32372813）等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106112
日期：2025-03-07
在農業生產中，硝態氮與銨態氮（NH4+）是植物獲取無機態氮的主要來源，在吸收利用過程中，銨態氮所消耗的能量比硝態氮少，是許多植物更偏愛的氮源。此外，在高鹽環境下因硝化作用受限，銨態氮成為植物主要無機氮源，但銨態氮對植物細胞具有一定毒害作用，被視作限制植物高效利用銨態氮的重要因素之一。如何發揮銨態氮優勢，同時減少負面影響，是銨態氮養分高效利用的重要問題。
有研究表明銨毒害與植物鐵穩態的破壞有關，但是缺少相關基因作用機理的證明。該研究運用RNA測序分析和逆轉錄定量聚合酶鏈反應（RT-qPCR），發現在鐵充足的植株中，硝酸鹽轉運蛋白1.1（NRT1.1）對銨態氮的供應具有特異性誘導表達。進一步研究發現，在硝酸根（NO??）供應條件下，NRT1.1會拮抗銨依賴的鐵積累，組成型表達NRT1.1不僅促進了硝酸根的吸收，還通過提高根際pH減少了銨態氮依賴的鐵積累，進而減輕了銨態氮的毒害特征。該研究結果揭示了NRT1.1介導途徑與植物鐵穩態之間的機制聯系，為提高植物對銨態氮的耐受性和利用效率提供了新線索。
養分資源高效利用全國重點實驗室、資環所李光杰研究員為論文的第一作者，資環所李彥研究員、王艷芹研究員，嘉興市農業科學院陳貴副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了泰山學者工程（tsqn202312287）、山東省現代農業產業技術體系（SDAIT-30-01）、國家自然科學基金（32372813）等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106112
日期：2025-03-07
