山东大学揭示了硝态氮在玉米和拟南芥中保守地改善铝胁迫耐受性的分子作用机制

土壤酸化是世界范围内限制农业生产的主要问题之一。当土壤pH值低于4.5时，可溶性的铝离子（Al3+）会释放到土壤中，对农作物的生产造成很大影响。导致我国土壤酸化程度加重的主要原因之一就是氮肥的过度使用。硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+）是土壤无机氮的主要形式，有研究表明不同形态的氮在植物耐铝性中起着不同的作用，而植物中氮和铝毒性之间的相互作用又因物种而异。截至目前，氮信号参与调控植物耐铝性的分子机制尚不清楚。

2023年8月，山东大学生命科学学院/植物发育与环境适应教育部重点实验室杨中宝教授课题组在《Plant，Cell & Environment》上在线发表了题为“Nitrate improves aluminium resistance through SLAHmediated citrate exudation from roots”的研究论文，揭示了NO3-在玉米和拟南芥中保守地改善铝胁迫耐受性的分子作用机制。该研究发现，在玉米和拟南芥中，ZmNRT1.1A和AtNRT1.1介导的NO3-转运可保守增强二者对铝胁迫的耐受性。在玉米中，NO3-可提高ZmMYB81的转录表达，进而通过促进ZmSLAH2表达增加根系柠檬酸的外排，最终提高玉米对铝胁迫的耐受性；在拟南芥中，NO3-同样可以通过促进AtSLAH1的表达，进而增强根系柠檬酸的外排，提高其对铝胁迫的耐受性。NH4+则通过抑制根部的NO3-转运，进而抑制NO3-介导增强的铝抗性。该研究为理解NO3-介导的信号在植物抗铝中的关键作用提供了新的见解，并为酸性土壤中氮肥的合理施用提供了指导。