田汇/王存课题组联合发现油菜素内酯调控低氮胁迫的新机制

氮是限制植物生长重要的营养元素，也是保证作物高产稳产的关键因子。氮肥过量及盲目施用导致土壤生态平衡、养分平衡出现问题，同时氮肥的流失也造成了严重的环境污染。激素在植物响应外部氮环境和内部氮需求的过程中发挥着关键作用。因此，深入研究植物激素在氮元素利用中的作用，可为有效提高作物氮肥利用率及培育氮高效作物新品种提供新思路。

油菜素甾醇（Brassinosteroids,BRs）是一种植物类固醇激素，其在植物生长发育以及胁迫响应等多个方面发挥着不可替代的作用。转录因子BES1/BZR1是BR信号通路的核心成员，广泛参与调控植物干旱、高温等各种逆境胁迫，但其参与植物氮摄取和氮转运体的调控还鲜有报道。

西北农林科技大学田汇/王存课题组联合在The Plant Journal在线发表了题为“Brassinosteroid transcription factor BES1 modulates nitrate deficiency by promoting NRT2.1 and NRT2.2 transcription in Arabidopsis”的研究论文，揭示了油菜素内酯在拟南芥低氮胁迫中的调节机制。该研究通过反向遗传学发现功能获得性突变体bes1-D和bzr1-1D在低氮条件下表现出明显的根系较长、氮吸收速率提高的表型。进一步研究表明，低浓度硝酸盐处理显著提高了BES1/BZR1蛋白的积累，尤其是非磷酸化状态的活性形式，进而促进其对下游靶基因的转录调控。通过EMSA和ChIP-qPCR进一步证明BES1直接结合并调控高亲和氮转运体NRT2.1和NRT2.2的表达。综上所述，该研究阐明了BR信号直接参与调节硝酸盐转运蛋白和植物硝酸盐吸收的机制，为BR信号传导与硝酸盐吸收之间的串扰提供了直接证据。

西北农林科技大学资环学院博士生王恬为该论文的第一作者，资环学院田汇副研究员为通讯作者，王存教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（31972497和32222008）和国家重点研发计划项目（2021YFD1900700）的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1111/tpj.16203