• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

硝态氮供应下植物侧根生长发育的响应机制

汪洪, 高翔, 陈磊, 王盛锋, 刘荣乐

汪洪, 高翔, 陈磊, 王盛锋, 刘荣乐. 硝态氮供应下植物侧根生长发育的响应机制[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(4): 1005-1011. DOI: 10.11674/zwyf.2011.0298
引用本文: 汪洪, 高翔, 陈磊, 王盛锋, 刘荣乐. 硝态氮供应下植物侧根生长发育的响应机制[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(4): 1005-1011. DOI: 10.11674/zwyf.2011.0298
WANG Hong, GAO Xiang, CHEN Lei, WANG Sheng-feng, LIU Rong-le. The mechanisms underlying plant lateral root development in response to nitrate[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2011, 17(4): 1005-1011. DOI: 10.11674/zwyf.2011.0298
Citation: WANG Hong, GAO Xiang, CHEN Lei, WANG Sheng-feng, LIU Rong-le. The mechanisms underlying plant lateral root development in response to nitrate[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2011, 17(4): 1005-1011. DOI: 10.11674/zwyf.2011.0298

硝态氮供应下植物侧根生长发育的响应机制

基金项目: 

国家重点基础研究发展计划资助课题(2007CB109302);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2010-8); “十一五”国家科技支撑计划重点项目课题(2008DABA4B04)

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    通讯作者:

    汪洪

The mechanisms underlying plant lateral root development in response to nitrate

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    Corresponding author:

    WANG Hong

  • 摘要: 旱地土壤上硝态氮是作物吸收和利用的主要无机氮形态。硝态氮不仅是植物营养的主要氮源,而且还可以作为信号物质调节植物根系生长发育。为适应土壤中硝态氮非均衡供应,植物侧根发育往往呈现出可塑性反应。本文综述了植物侧根生长发育对硝态氮供应的响应机制。在拟南芥、玉米、大麦等植物上研究表明,硝态氮对植物侧根发育具有双向调节途径,即:1)局部供应硝态氮,硝态氮自身作为信号物质通过信号传导通路发生作用,对侧根具有伸长的刺激效应,硝态氮转运蛋白AtNRT1.1作用于转录因子ANR1的上游,ANR1的转录调节侧根发育;2)植物组织中高浓度的硝态氮对侧根分裂组织活动具有抑制效应,植物激素如生长素和脱落酸可能参与其中的信号传导过程。近些年来研究发现小RNA也参与调控硝态氮供应下植物侧根发育。
    Abstract: Nitrate (NO3-) is the main source of inorganic nitrogen for plants in aerobic soil conditions. Adequate supply of nitrate is necessary for good plant growth. Plant lateral root development can show morphological plasticity in response to the heterogeneous supply of soil nitrate. In barley, Arabidopsis thaliana and maize, the effects of the nitrate supply on root growth and development have been identified. These are a localized stimulatory effect of external nitrate on lateral root elongation and a systemic inhibitory effect of high tissue nitrate concentrations on lateral root growth. A review is given on the study progress of the mechanisms underlying plant lateral root development under different concentrations of nitrate. Several sensing and signaling pathways are involved in root nitrate responses in Arabidopsis thaliana. The MADS-box transcription factor ARABIDOPSIS NITRATE-REGULATED1 (ANR1) is associated with external nitrate abundance. Nitrate transporters such as o NRT1.1 and NRT2.1 may also be components of signaling pathways. Systemic inhibition of LR development has been linked to abscisic acid. Long-distance signals mediating the shoot response to nitrate perception in roots may also involve auxin signalings. MicroRNAs have also been shown to modulate LR emergence in response to nitrate.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-23
  • 修回日期:  2011-01-12
  • 刊出日期:  2011-07-24

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