脫落酸(Abscisic acid,ABA)是植物適應環(huán)境條件最重要的植物激素。盡管植物中脫落酸(ABA)信號網(wǎng)絡(luò )已得到廣泛研究,但我們對多種脫落酸感知系統的了解仍然有限。
2025 年 8 月 11 日,華南農業(yè)大學(xué)儲成才教授、胡斌教授及南方科技大學(xué)副教授龔欣副教授作為共同通訊作者(馬曉軍、王威、張靜懿、蔣志敏、徐程遠為共同第一作者),在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為:NRT1.1B acts as an abscisic acid receptor in integrating compound environmental cues for plants 的研究論文。
該研究發(fā)現,硝酸鹽受體 NRT1.1B 對逆境激素脫落酸(ABA)具有更高的親和力,它能作為細胞膜脫落酸受體,介導其信號感知與傳導,脫落酸與硝酸鹽競爭性結合 NRT1.1B,進(jìn)而實(shí)現氮營(yíng)養狀態(tài)與逆境信號的整合。
這一突破性發(fā)現表明,除胞內受體外,細胞膜上同樣存在感知脫落酸的受體,更為關(guān)鍵的是,該研究揭示了植物平衡養分利用與逆境適應的分子機制,為培育兼具氮高效利用與抗逆特性的作物新品種提供了理論支撐。
在這項最新研究中,研究團隊發(fā)現,在高硝酸鹽條件下,脫落酸(ABA)的轉錄反應受到抑制,但在低硝酸鹽條件下則顯著(zhù)增強,這表明脫落酸信號傳導與營(yíng)養狀況緊密相關(guān)。
有趣的是,傳統上被認為是硝酸鹽轉運蛋白和受體的 NRT1.1B 對脫落酸(ABA)表現出明顯更高的親和力,從而形成由脫落酸促進(jìn)的 NRT1.1B-SPX4 復合物。這種復合物會(huì )促使被 SPX4 固定的轉錄因子 NLP4 的釋放,從而啟動(dòng)對脫落酸的轉錄反應。這些發(fā)現證實(shí)了 NRT1.1B 具有作為脫落酸受體的功能。
在上述發(fā)現的基礎上,研究團隊提出了一種新機制--硝酸鹽與脫落酸對 NRT1.1B 的競爭性結合,使脫落酸能夠對波動(dòng)的營(yíng)養條件作出靈活反應,這揭示了植物平衡養分利用與逆境適應的分子機制,展示了其整合復合環(huán)境信號的精妙策略。
該研究的核心發(fā)現:
脫落酸的反應受到氮營(yíng)養的嚴格調節;
NRT1.1B 充當雙重受體,可競爭性結合脫落酸和硝酸鹽;
NRT1.1B-SPX4-NLP4 級聯(lián)反應介導了從質(zhì)膜到細胞核的脫落酸信號傳導;
在不同植物物種中,NRT1.1B 整合了復合環(huán)境信號。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00816-5
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