2018年10月8日，《Nature Plants》在线发表了中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谢芳研究组题为“NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation inMedicagotruncatula”的研究文章，该研究揭示了硝态氮素抑制蒺藜苜蓿共生结瘤的新机制。
豆科植物根系不仅可以直接从土壤中吸收氮素，还能与根瘤菌共生互作形成根瘤，根瘤菌在根瘤中将N2还原成NH4+为植物所用。根瘤菌的固氮作用是一个非常耗能的过程，当土壤中存在充足氮素时共生结瘤过程被强烈抑制，该现象被称为“氮阻遏”。在土壤中硝态氮以硝酸盐为主，硝酸盐抑制豆科植物结瘤被广泛报道，但其中的分子机理还不清楚。
NIN是共生结瘤所必需的转录因子，在拟南芥中与NIN同一家族的其他成员-NLP（NIN-Like Protein）却在硝酸盐信号转导中扮演着重要角色。谢芳研究组的研究发现蒺藜苜蓿nlp1突变体或下调NLPs的表达能够急剧降低硝酸盐对共生结瘤的抑制，而过表达NLP1则会加强抑制，同时蒺藜苜蓿的5个NLP均能够通过PB1结构域与NIN相互作用。进一步研究发现NLP1在硝酸盐信号转导过程中的发挥重要作用，它能够通过核-质穿梭响应并传递硝酸盐信号。最后，该研究发现NLP1在响应硝酸盐后进入细胞核，与NIN形成复合体，抑制NIN对下游CRE1 和NF-YA1等基因的激活，最终抑制根瘤的形成及氮素的固定。该研究揭示了NLP基因家族在硝酸盐抑制共生结瘤过程中的重要作用，为提高豆科作物应对“氮阻遏”提供了理论基础。
该工作主要由谢芳研究员的博士研究生林杰顺完成，李晓琳助理研究员和博士生罗振鹏参与相关工作。研究工作得到科技部，国家自然基金委和中科院等的资助。
Model of the role of the NIN-NLP complex in nitrate inhibition of nodulation symbiosis.
农田面源污染管理需要综合考虑土壤氮素的累积和滞后时间，以应对不同气候条件下水体污染的风险。华北农业过量施肥以及污水排放等造成土壤氮素累积的问题较为突出，在极端降水等特定水文条件下土壤累积氮素进入地表水......
近日，广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员刘同旭团队在国家自然科学基金等项目的资助下，研究发现铁矿物助力硝酸盐还原亚铁氧化[Nitrate-reducingFe(II)oxidation；NRFO]......
近日，我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组（523组）在电化学合成氨方面取得新进展，发展了一种一体化的无定形/晶型双相铜泡沫电极，并通过稳定催化剂中亚稳态的无定形结构，实现了安培级电流密......
记者9月8日从哈尔滨工业大学（深圳）获悉，该校理学院教授何思斯与副教授周佳课题组在硝酸盐电催化转化领域取得突破性成果，设计出一种在废水中利用及高效转化硝酸盐为氨的高效电催化剂，为废水处理和低碳能源生产......
科技日报讯（记者张梦然）新一期《自然·催化》发表的一篇论文，科学家报告了一种电化学方法，能将含硝酸盐的废水转化成氨和净化水。氨是世界上产量最大的化学品之一，其作为化肥等物质的全球年需求量达到1.8亿吨......
去除过量的氮，对于富营养化湖泊的生态恢复至关重要。湖泊中由微生物介导的硝酸盐异化还原过程是脱氮的重要机制。湖泊生态系统面临着复杂而严峻的外来沉水植物入侵风险和微塑料污染。入侵沉水植物在根系分泌有机物、......
记者5月10日从中国科学技术大学获悉，该校曾杰教授和耿志刚教授研究团队针对硝酸盐电还原合成氨反应，设计了一种串联催化剂，通过耦合铜单原子催化剂与四氧化三钴纳米片，调控硝酸盐电还原过程中中间体的吸附能，......
科技日报合肥5月10日电 （记者吴长锋）记者5月10日从中国科学技术大学获悉，该校曾杰教授和耿志刚教授研究团队针对硝酸盐电还原合成氨反应，设计了一种串联催化剂，通过耦合铜单原子催化剂与四氧化......
近日，中国科学院院士、南方科技大学医学院院长王松灵联合日本爱知医科大学教授HideakiKagami在《医学+》发表综述文章。该文系统阐述了硝酸盐的认知历程、来源和代谢，并分别从菌群稳态、炎症-免疫稳......
气候变化背景下，冰川持续退缩对其补给流域的影响日益增强。珠峰地区是世界海拔最高的冰川分布区，科研人员以珠峰为例，探讨冰川补给水体中硝酸盐的来源和转化过程，剖析高海拔冰川消融对区域氮循环的影响。近日，中......