氮响应转录因子ZmNLP5影响玉米根系生长的功能研究

• 作者: 葛敏 王元琮 宁丽华 胡梦梅 石习 赵涵
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 玉米 氮素 转录因子 氮响应 根长
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 807-813
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.03039

摘要

研究作物氮高效机制并挖掘利用其中重要的调控基因, 对我国农业绿色发展具有重要意义。前期我们发现氮响应转录因子ZmNLP5调控亚硝酸还原酶基因的表达, 对玉米氮素吸收利用具有促进作用, 但其调控机制尚未明确。基于此, 本研究以ZmNLP5基因突变体(zmnlp5)和野生型(WT)植株为研究材料, 深入解析ZmNLP5影响玉米氮素吸收利用的生理机制。足氮(sufficient nitrogen, SN)和低氮(deficient nitrogen, DN)条件下研究材料表型分析发现, DN条件下相对于WT植株, zmnlp5植株根长显著降低。根部不同区域ZmNLP5表达量分析发现, ZmNLP5主要在根尖区域表达。不同亚硝酸盐浓度处理下, 研究材料的根长和根尖区域亚硝酸盐含量分析发现, 当亚硝酸盐的浓度高于2 mmol L–1时, zmnlp5突变体根长相对于WT显著降低, zmnlp5植株根尖区域亚硝酸盐积累量显著高于WT。SN和DN条件下研究材料根部亚硝酸盐含量检测发现, DN条件zmnlp5植株根尖区域所积累的亚硝酸盐也显著高于WT。综上所述, 转录因子ZmNLP5在玉米植株响应低氮环境根部伸长生长中发挥重要功能, 该结果为玉米氮高效育种提供了一定的理论基础。