来源 | 植物与环境PCE

矿质养分之间相互作用是养分综合管理、肥料科学施用的重要影响因素。稻油复种是南方典型的水旱轮作制，铵态氮（N- NH4+）和硝态氮（N-NO3-）分别是水稻和油菜的两种主要氮素利用形态；此前的研究表明N-NO3-和K+紧密协同，而N- NH4+与K+拮抗，并且K+的减少被认为是植物“铵毒害”的重要原因之一，但目前对不同氮素形态与K+互作的分子机制仍了解甚少。

近日，湖南农业大学资源环境学院植物营养生物学团队张振华课题组在Plant, Cell & Environment杂志在线发表了题为Nitrogen form-mediated ethylene signal regulates root-to-shoot K+ translocation via NRT1.5的研究论文，揭示了氮素形态与钾离子转运互作的分子机制。

研究发现铵态氮促进根系乙烯的合成和木质部组织EIN3蛋白的稳定性，增强了拟南芥根部的乙烯信号转导。乙烯信号突变体ein2-1,ein3/eil1对N- NH4+不敏感，其地上部钾离子含量增加；过表达35S::EIN3材料对低K+和N- NH4+超敏感，地上部缺钾并黄化。进一步研究发现铵态氮抑制钾转运基因SKOR和NRT1.5的表达。nrt1.5及skor/nrt1.5突变体地上部的K+含量降低，与35S::EIN3过表达材料在低钾和N- NH4+条件下的症状类似，证明乙烯信号通过EIN3作用于NRT1.5上游，调控其转录水平，影响K+从根向地上部的运输。研究还发现低浓度的NO3-可能作为信号分子调控根部乙烯信号，从而介导K+的长距离转运。

湖南农业大学资源环境学院青年教师陈海飞为论文第一作者，张振华教授为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金等资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pce.14182