NO3-转运蛋白在植物适应逆境中的功能研究进展

李晓婷 袁建振 汪芳珍 李仁慧 崔彦农 马清

（兰州大学草地农业科技学院 草地农业生态系统国家重点实验室，兰州 730020）

氮素（N）是植物必需的大量元素之一，是植物体内蛋白质、核酸及叶绿素等的重要组分，在植物生长发育过程中发挥着十分重要的作用，其供给的充足与否，直接影响着植物体内众多物质和能量代谢活动，因此，被称为生命元素［1-3］。氮素以多种形态存在于自然生态系统中，大气中的氮主要以氮气的形式存在，土壤中能被植物吸收利用的氮素则主要为硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+）等无机氮及尿素、氨基酸等有机氮，也有少数一些豆科植物可与固氮菌形成共生关系进而利用大气中的氮气作为其氮素营养的主要来源［4］。在自然条件下，旱田土壤中NO3-的含量要远高于NH4+。因此，在植物氮素吸收转运机制方面的研究中，NO3-得到了学术界更多的关注［4-7］。NO3-不仅是植物的重要氮源，还可作为信号分子在打破种子休眠、调控侧根发育、诱导叶片生长及调节相关基因表达等方面发挥关键作用［5，7］。植物对 NO3-的吸收和运输主要通过两种NO3-转运系统完成，即低亲和转运系统（Low-affinity transporter system，LATS）和高亲和转运系统（High-affinity transporter system，HATS）。当外界的NO3-浓度低于0.5 mmol/L时，NO3-的转运主要由高亲和转运系统负责执行；当外界NO3-的浓度高于0.5 mmol/L时，NO3-的转运主要依赖于低亲和转运系统［5，8］。

植物根系对NO3-的吸收及NO3-在植株体内的转运主要由NO3-转运蛋白（Nitrate transporters，NRTs）介导［5，8］。近年来，已有众多学者发现NRT家族成员蛋白不仅作为NO3-转运体在植物NO3-的吸收和转运过程中发挥重要作用，而且参与调控植物对多种逆境胁迫的抵御和适应过程。……