高等植物硝酸盐转运蛋白的功能及其调控机制-论文.pdf

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1、生物技术通报·综述与专论·BloTEcHNoLoGYBULLETlN2014年第6期高等植物硝酸盐转运蛋白的功能及其调控机制贾宏防张洪映刘维智崔红刘国顺(河南农业大学烟草学院国家烟草栽培生理生化基地，郑州450002)摘要：硝酸盐是植物从土壤中吸收的重要无机氮素形态。植物为适应含有不同浓度NO3-的土壤环境，进化出了高亲和硝酸盐转运系统(HATS)和低亲和硝酸盐转运系统(LA)，两个基因家族NRT1和NRT2家族分别参与了LATs和HATS的NO一的吸收和转运。近年来，随着分子生物学技术和植物基因组学的快速发展，研究人员克隆出了大量参与崩酸

2、盐吸收和转运的基因，并对这些基因的功能进行了深入研究，逐渐形成了复杂的硝酸盐调控网络。综述了植物中硝酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及调控，并对进一步的研究作了展望，这些结果对于理解植物硝酸盐吸收的调控机制具有重要作用。关键词：高等植物硝酸盐转运蛋白调控机制进展FunctionandRegulationMechanismsofNitrateTransportersinHigherPlantsJiaHongfangZhangHongyingLiuWeizhiCuiHongLiuGuoshun(CollegeofTobaccoScience，Hen

3、anAgriculturalUniversity；NationalTobaccoCultivation，PiologyandBiochemistryResearchCenter，Zhengzhou450002)Abstract：Nitrate(NO3一)ismainnitrogensourceswhichplantsabsorbfromsoil．TherearetwodiferentuptakesystemsinplantstocopewithloworhighNO3一concentrationsinsoil，thehighaffinity

4、systems(HATS)andlowafinityNO3一uptakesystems(LATS)．ItissuggestedthatNRT1andNRT2familiescontributetoLATSandHATSforbothNO3一uptakeanddistributionwithintheplant．SpecifictransportsystemsareessentialfortheuptakeofNO3andforitsinternalredistributionwithinplant．Overthepastyears，asig

5、nificantadvancehasbeenobtainedonthegenecloning，expressionregulationandfunctionalcharacterizationofNRT1／2transporteminhigherplants．Inthisarticle，theresearchprogressesonmolecularlevelofknownNitratetransportersinhigherplantinlastdecadewerereviewed．KeyWOrds：HigherplantsNitrate

6、transportersRegulationmechanismRecentadvances氮素是植物体最重要的矿质营养元素，对植物隆多个硝酸盐转运蛋白j。人们对植物吸收NO一的生长发育、产量及品质形成起着重要的作用⋯。的分子生物学基础已经有了相当了解，这方面的研铵态氮(NH)和硝态氮(NO一)是植物从土壤中究将有助于人们更好地理解植物是如何吸收氮素以吸收的两种主要的矿质氮源。在通气良好的旱田土及这种吸收过程是如何受到调控的，对今后进行作壤中，植物主要是以NO一为主要氮源；而在淹水的物氮高效品种改良具有重要意义。状态下，土壤中的氮素主要是以铵

7、态氮(NHd)形1植物硝酸盐转运蛋白的生理功能式存在J。NO3-不仅可以作为营养物质调控植物的植物根系从土壤中吸收NO3-、植物体内NO3-的生长，还可以作为重要的信号物质调控下游基因的运输和细胞内NO3-再分配都需要硝酸盐转运蛋白来转录、种子萌发、气孔活动以及植物形态发展J。执行，编码硝酸盐转运蛋白主要有NRT1和NRT2到目前为止，在拟南芥、水稻、大麦等植物上已克家族，分别负责低亲和(LATS)和高亲和(HATS)收稿日期：2013．11．03基金项目：国家自然科学基金项目(31301837)，中国烟草总公司特色优质烟叶开发重大专项浓香

8、型项目(110201101001TS-O1)作者简介：贾宏防，男，博士，讲师，研究方向：植物营养分子遗传；E-mail：jiahongfang@126．COrn通讯作者：刘国顺，