华南农业大学科研团队揭秘植物“生存智慧”

360影视 动漫周边 2025-08-14 12:45 1

摘要:植物体内有一种叫NRT1.1B的蛋白,它就像一个“智能开关”,可同时感知土壤中的“食物”(氮元素)和干旱(逆境信号),帮植物做出最优生存选择,实现对复杂环境的适应。8月11日,华南农业大学教授储成才团队在国际顶级期刊《细胞》发表一项突破性研究成果,揭开了植物应

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者 林洁 通讯员 安沛)植物体内有一种叫NRT1.1B的蛋白,它就像一个“智能开关”,可同时感知土壤中的“食物”(氮元素)和干旱(逆境信号),帮植物做出最优生存选择,实现对复杂环境的适应。8月11日,华南农业大学教授储成才团队在国际顶级期刊《细胞》发表一项突破性研究成果,揭开了植物应对多种逆境条件的“生存智慧”。

相关研究发表在国际顶级期刊《细胞》上。受访者供图

适应复杂环境是植物生存及农作物稳产的核心问题,而干旱与养分缺乏是植物最常面临的并发胁迫。解析植物整合复杂环境信号的机制,既是理解其生存策略的关键,也是培育兼具养分高效和逆境抗性的未来作物新品种的理论基础。储成才坦言,目前的研究主要针对单一信号的感知与应答,而对复杂环境信号整合机制尚缺乏系统认知。

团队成员在实验室工作。受访者供图

华南农业大学研究团队此次发现,NRT1.1B——一个传统意义上的细胞膜硝酸盐受体,可以作为植物逆境激素脱落酸(Abscisic Acid,ABA)受体,介导硝酸盐与ABA信号的感知与整合。该研究不仅证实了ABA膜受体的存在,突破了ABA信号感知主要依赖胞内受体的传统认知,更揭示了植物平衡养分利用与抗逆的分子机制,为培育氮高效且抗逆的未来作物提供了理论支撑。

团队研究人员透露,有望培育出既耐干旱,又能高效利用氮元素的作物新品种——它们不需要太多化肥,也能在逆境中高产,有望持续推动“减肥节水”绿色农业的发展。

该研究发现,在低硝酸盐(LN)条件下可触发更为活跃的ABA响应,这也暗示植物体内存在能够整合氮营养状态和ABA信号的分子机制,植物能根据氮营养的状态,调整对逆境的“敏感度”。

NRT1.1B-SPX4-NLP4模块整合氮营养与ABA信号通路。受访者供图

有意思的是,NRT1.1B(硝酸盐受体)对ABA表现出明显更强的亲和力。该研究揭示了NRT1.1B(硝酸盐受体)-SPX4(抑制蛋白)-NLP4(SPX4束缚的转录因子)共同介导的从细胞膜感知到细胞核转录应答的完整ABA信号通路,并进一步证明了NRT1.1在植物长期适应自然环境过程中,对平衡养分利用与逆境抗性的重要作用。

团队研究人员介绍,ABA细胞膜受体NRT1.1B的鉴定是ABA信号领域的重大突破,为理解植物平衡营养与胁迫信号提供了分子机制框架。该研究深化了环境适应机制的理论认知,开辟了抗逆作物设计新途径,并为解析多物种复合逆境适应机制指明新方向。同行专家认为,“这是一项令人兴奋且期盼已久的工作,将会对植物生物学乃至更多研究领域产生深远影响。”

文章主要作者。受访者供图

近年来,华南农业大学聚焦国家战略和现代农业高质量发展需求,深入实施有组织科研,系统布局和推进原始创新。储成才团队相信,随着研究的深入,未来会有更多基于植物“生存智慧”的作物新品种出现,让农业更高效、更环保。

来源:中青报客户端

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