Как фитогормоны регулируют транспорт нитратов у яблони?
Яблоня (Malus domestica) — экономически важная плодовая культура, широко выращиваемая во всем мире. Азот — ключевой элемент для продуктивности растений, а эффективное его использование — залог высоких урожаев. Однако полное поглощение азота из почвы представляет сложность. Поглощение и утилизация питательных веществ критически важны для роста яблони, а недостаток азота может влиять на сроки цветения, урожайность и качество плодов. Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности поглощения азота, важны для улучшения качества яблок.
Различные гормональные сигналы влияют на содержание нитратов в растениях. Показано, что абсцизовая кислота (ABA) участвует в нитратном сигналинге у Arabidopsis, и другие данные демонстрируют корреляцию между ABA и нитратами. Тем не менее, лежащий в основе механизм, связывающий ABA и транспорт нитратов у яблони, оставался в значительной степени неизвестным.
Недавно группа учёных обнаружила новый механизм, с помощью которого ABA ингибирует транспорт нитратов от корней к побегам у яблони. Транскрипция гена транспортера нитратов MdNRT1.5/MdNPF7.3 была значительно снижена на транскрипционном уровне под действием ABA, что подавляло транспорт нитратов от корней к побегам. Было обнаружено, что ABA-чувствительный транскрипционный фактор MdABI5 напрямую связывается с сайтом узнавания ABRE в промоторе MdNRT1.5, подавляя его экспрессию. Обрабатывая сверхэкспрессирующие MdABI5 проростки Arabidopsis и яблони с ABA и без, исследовательская группа установила, что сверхэкспрессия MdABI5 ингибирует ABA-опосредованный транспорт нитратов от корней к побегам. Это исследование было опубликовано в Horticulture Research, все авторы — из Шаньдунского сельскохозяйственного университета в Китае.
«Короче говоря, эти результаты показывают, что MdABI5 регулирует транспорт нитратов от корней к побегам, модулируя экспрессию MdNRT1.5, что проясняет молекулярный механизм, с помощью которого ABA регулирует транспорт нитратов у яблони», — сказал Сяофэй Ван, доцент Государственной ключевой лаборатории биологии сельскохозяйственных культур. «Наши результаты дают новое представление о молекулярном механизме регуляции транспорта нитратов ABA у яблони».
В более широком смысле эти результаты помогут нам лучше понять и интегрировать процессы распределения азота с физиологией источника и стока, а также выбрать наиболее перспективные кандидаты для оптимизации продуктивности и эффективного использования нитратов.