苹果 (Malus domestica) 是我国重要的经济作物,氮素是影响苹果生长发育、产量和品质形成的关键限制因素之一。然而,在苹果生产中,过量施氮不仅降低氮素的利用效率,同时降低了果实品质,并带来土壤板结、水体富营养化等环境问题。因此,研究植物对氮素的吸收利用机制,对提高作物养分高效利用,降低生产成本,产业提质增效具有重要意义。
2024年8月,Fruit Research 在线发表了山东农业大学园艺科学与工程学院题为Auxin response factor MdARF18 regulates MdNRT1.1 to affect nitrogen utilization in apple 的研究论文,为后续进一步研究植物对氮素的吸收利用机制奠定了理论基础。
本研究发现,苹果MdARF18的转录水平显著受到硝酸盐的诱导,在拟南芥中异位表达MdARF18基因能够显著抑制硝酸盐吸收和同化相关基因(AtNRT1.1, AtNIA1, AtNIA2 和AtNIR 等)的表达,进而抑制氮素的利用效率和植物的生长发育。
随后研究发现,MdNRT1.1启动子含有ARF转录因子的结合位点。酵母单杂交及双荧光素酶试验证实MdARF18蛋白能够与MdNRT1.1基因启动子相互作用。此外,对苹果愈伤组织的GUS染色试验表明,MdARF18与MdNRT1.1启动子互作后转录抑制其表达。
综上,本研究筛选到一个响应硝酸盐信号的生长素响应因子MdARF18,MdARF18通过转录抑制MdNRT1.1的表达,进而调控氮素的吸收利用。相关研究为理解苹果中氮素吸收利用的分子机制提供了新的见解,同时也为合理施用氮肥提供了理论依据。
原文链接:
https://doi.org/10.48130/frures-0024-0021
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Fruit Research 是一本开放获取的国际期刊,致力于传播果树研究领域的最新进展,专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。
期刊官网:
www.maxapress.com/frures
投稿网址:
mc03.manuscriptcentral.com/frures
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