當(dāng)植物面對(duì)干旱、缺營(yíng)養(yǎng)的惡劣環(huán)境時(shí)，它們會(huì)如何自救？記者12日從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校儲(chǔ)成才、胡斌教授科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植物中的NRT1.1B蛋白就像一個(gè)“智能開(kāi)關(guān)”，能同時(shí)感知土壤中氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和逆境信號(hào)，根據(jù)環(huán)境變化指揮植物作出最優(yōu)選擇。相關(guān)研究成果11日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。

　　脫落酸作為重要的植物激素，堪稱植物界“逆境警報(bào)器”。一直以來(lái)，科學(xué)家們認(rèn)為脫落酸主要是在植物細(xì)胞內(nèi)被感知的。

　　“植物根系里有一類NRT蛋白家族，專門負(fù)責(zé)‘探測(cè)’吸收土壤中的氮元素，其中NRT1.1B是水稻中的‘營(yíng)養(yǎng)探測(cè)器’，能夠直接感知土壤中的氮元素并觸發(fā)應(yīng)答反應(yīng)。”儲(chǔ)成才介紹。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，NRT1.1B可以作為植物逆境激素脫落酸的受體，感知與整合氮元素與脫落酸之間的信號(hào)。在低氮環(huán)境下，水稻對(duì)生理濃度脫落酸的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)十分劇烈；而在高氮環(huán)境下，這種轉(zhuǎn)錄響應(yīng)則受到顯著抑制�！暗偷獥l件下可觸發(fā)更為活躍的脫落酸響應(yīng)，這也暗示植物體內(nèi)存在能夠整合氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和脫落酸信號(hào)的分子機(jī)制，植物能根據(jù)氮營(yíng)養(yǎng)的狀態(tài)，調(diào)整對(duì)逆境的‘敏感度’�！眱�(chǔ)成才說(shuō)。

　　研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，脫落酸可促進(jìn)NRT1.1B與抑制蛋白在細(xì)胞膜上發(fā)生互作，激活核內(nèi)脫落酸轉(zhuǎn)錄響應(yīng)，從而揭示從細(xì)胞膜感知到細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄應(yīng)答的完整脫落酸信號(hào)通路。此外，NRT1.1B與脫落酸結(jié)合能力很強(qiáng)，比它結(jié)合氮元素的能力高出1000倍。因此，當(dāng)環(huán)境中氮元素不足時(shí)，NRT1.1B會(huì)傾向于結(jié)合脫落酸，進(jìn)而開(kāi)啟抗逆境程序。NRT1.1B這一智能開(kāi)關(guān)可以賦予植物在不同氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下產(chǎn)生靈活的脫落酸應(yīng)答能力，展示出植物整合復(fù)雜環(huán)境信號(hào)的精妙調(diào)控策略。

　　該研究不僅證實(shí)了脫落酸膜受體的存在，突破了脫落酸信號(hào)感知主要依賴胞內(nèi)受體的傳統(tǒng)認(rèn)知，更揭示了植物平衡養(yǎng)分利用與抗逆的分子機(jī)制，為培育氮高效且抗逆的未來(lái)作物提供了理論支撐。

　　胡斌表示，研究團(tuán)隊(duì)將有可能培育出既耐干旱又能高效利用氮元素的作物新品種——它們不需要太多化肥，也能在逆境中高產(chǎn)，有望持續(xù)推動(dòng)“減肥節(jié)水”綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。