近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院王小非教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Integrative Agriculture (JIA)》優(yōu)先在線發(fā)表了題為“The nitrate-responsive transcription factor MdNLP7 regulates callus formation by modulating auxin response”的研究論文，揭示了蘋果硝酸鹽響應(yīng)蛋白MdNLP7調(diào)控植物再生的機(jī)制。碩士研究生李彤為第一作者，園藝科學(xué)與工程學(xué)院王小非教授和生命科學(xué)學(xué)院周超副教授為本文通訊作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一完成單位。

植物細(xì)胞具有全能性，在合適的培養(yǎng)條件下，已分化的植物細(xì)胞可以通過(guò)脫分化和再分化過(guò)程產(chǎn)生新的組織和器官，這其中的分子機(jī)制一直是植物再生領(lǐng)域的核心科學(xué)問(wèn)題之一。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要作用，直接影響植株的再生。在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)與分裂，誘導(dǎo)愈傷組織的形成，而細(xì)胞分裂素主要作用是促進(jìn)細(xì)胞的分裂并誘導(dǎo)不定芽的形成。

硝酸鹽不僅是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，還可以作為信號(hào)分子激活一系列基因的表達(dá)，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。植物體內(nèi)的硝酸鹽信號(hào)通路還能夠調(diào)控生長(zhǎng)素的生物合成和運(yùn)輸，調(diào)控植物側(cè)根的生長(zhǎng)發(fā)育。MdNLP7是硝酸鹽響應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子，參與了植物體內(nèi)硝酸鹽的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。

在本研究中，將蘋果MdNLP7轉(zhuǎn)錄因子在擬南芥中異位表達(dá)，發(fā)現(xiàn)MdNLP7蛋白可以調(diào)控以根為外植體的植物再生；進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，MdNLP7介導(dǎo)了中柱鞘細(xì)胞分裂的起始。在愈傷組織形成的過(guò)程中，MdNLP7可以上調(diào)生長(zhǎng)素合成和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)，并通過(guò)影響生長(zhǎng)素的分布來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)根外植體愈傷形成過(guò)程的調(diào)控，進(jìn)而調(diào)控硝酸鹽介導(dǎo)的根外植體再生。

該項(xiàng)研究揭示了蘋果硝酸鹽響應(yīng)蛋白MdNLP7調(diào)控植物再生的機(jī)制，進(jìn)而闡明了硝酸鹽-生長(zhǎng)素串?dāng)_是根外植體形成新生愈傷組織所必需的。這一研究成果對(duì)提升植物的再生效率有重要意義，并有廣泛的應(yīng)用前景。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波