陜西
氮，不止是構成蛋白質與葉綠素的生命骨架，同時也是一種信號分子，通過不同形態間的轉化，精密協調植物的生長發育與抗逆響應。作物高產高度依賴氮肥施用，而氣候變化導致土壤酸化、干旱、鹽堿、極端溫度等非生物脅迫加劇，因此，如何協同提升作物產量、氮素利用效率與抗逆性是現代農業的核心挑戰。大量研究表明，優化氮素供應能顯著增強植物耐逆能力，暗示二者背后存在復雜的分子調控網絡。然而，現有研究多聚焦于單一氮形態或脅迫因子，缺乏一個整合性的理論框架來回答植物如何整體感知氮狀態，以及如何將其與核心脅迫信號通路進行分子整合。
近日，Journal of Genetics and Genomics在線發表南京農業大學徐國華教授團隊題為“
Plant nitrogen nutrition: enhancing plant resilience to abiotic stresses”的研究論文。該文旨在系統構建這一框架，核心內容聚焦三個方面： （1）機制闡釋：系統總結了不同形態氮信號如何分別與土壤酸化/鋁毒、鹽、旱、高溫和低溫脅迫信號通路發生遺傳互作，以此平衡植物的生長與抗逆；（2）網絡構建：梳理了氮信號整合不同脅迫應答信號的調控網絡，重點關注轉錄調控、蛋白翻譯后修飾及能量分配等關鍵過程；（3）應用展望：討論了上述網絡在提升作物氮素利用效率與抗逆育種中的應用前景，為應對土壤酸化、鹽害、干旱和極端溫度提供了新視角。
該文提出未來需深入解析氮素“營養與信號”的雙重角色。對這一認知的突破，可望推動從傳統“營養保障”的基礎轉向“信號調控與精準設計”的研究策略，為培育高產、高效、高抗逆的作物新品種提供變革性路徑。
氮素營養以銨態氮和硝態氮的形態調控非生物逆境脅迫下植物分子響應的模式
A：植物響應多種非生物脅迫(包括土壤酸化、鋁毒、鹽、旱和極端溫度)；B：氮信號與非生物脅迫信號通過NLP轉錄因子及TOR/SnRK模塊等構成的保守通路整合，協同調控植物生長與耐逆韌性的平衡。
作者簡介
南京農業大學已畢業博士生張金飛(現就職于山東農業大學)為該綜述第一作者，南京農業大學徐國華教授為通訊作者。南京農業大學劉鷹副教授、張抒南副教授、杭州師范大學曾后清教授、寧波大學丁沃娜教授、山東農業大學張大健教授合作撰寫了該論文。相關工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和山東省自然科學基金研究計劃等資助。
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