JEB南农宣伟组：NMT发现相比无N，供铵明显促进水稻NH4+摄取能力 为探究OsAMTs调控根冠形成的机制提供证据/h3>
基本信息
主题：NH4+诱导冠根的形成依赖于铵转运蛋白介导的铵态氮吸收和同化以及PIN生长素外流载体介导的生长素运输
期刊：Journal of Experimental Botany
影响因子：6.9
研究使用平台：NMT植物营养创新平台
标题：Ammonium transporters cooperatively regulate rice crown root formation responding to ammonium nitrogen
作者：南京农业大学宣伟、罗龙
检测离子/分子指标
NH4+
检测样品
水稻根（水稻根基部节点）
中文摘要
冠根（CRs）是水稻根系的主要组成部分。它们在茎的基部节点处形成，其发育受环境因素的影响很大。已知铵态氮通过铵转运蛋白（AMTs）影响植物根系的发育，但尚不清楚铵态氮和AMTs是否在水稻CR的形成中发挥作用。在这项研究中，揭示了铵态氮在调节水稻CR发育中的显著作用，而不是硝酸盐。高铵供应增加了CR的形成，但抑制了CR的伸长。遗传证据显示，CR发育的铵态氮调控依赖于由铵转运蛋白OsAMT1;1、OsAMT1;2、OsAMT1;3和OsAMT2;1共同介导的铵态氮吸收，而不依赖于根部酸化，后者是铵态氮吸收的结果。OsAMTs也需要谷氨酰胺诱导的CR形成。此外研究结果还表明，取决于PIN生长素外流载体的极性生长素运输在铵态氮吸收和同化的下游起作用，激活CR原基的局部生长素信号传导，从而促进CR的形成。总之，这些结果突出了OsAMTs在通过调节氮富条件下的生长素运输来协同调节CR形成中的关键作用。
离子/分子流实验处理方法
无氮和1.25 mM (NH4)2SO4下生长20d
离子/分子流实验结果
为了检查NH4+诱导的CR形成是否可能是铵吸收的直接效应，故采用非损伤微测技术（NMT）检测根基部NH4+的吸收速率，1.25 mM (NH4)2SO4培养下NH4+吸收速率显著高于无氮培养且qko-1的吸收速率显著低于Nip（图1）。
图1.qko-1对NH4+吸收速率的影响。
其他实验结果
- PcNRAMP1水稻冠根的形成受铵态氮和硝态氮的不同调控。
- PcNRAMP1铵诱导的冠根形成是由OsAMT家族成员介导的。
- OsAMTs参与谷氨酰胺诱导的冠根发育。
- 铵通过激活生长素信号诱导冠根形成。
- 生长素外排载体促进铵诱导的局部生长素积累和冠根形成。
结论
在NH4+供应下，OsAMTs协同促进铵的吸收和随后的氮同化，导致生长素的积累和生长素信号在基部节点处的激活，最终促进CR的形成，表明铵比硝酸盐更有效地促进了根器官的形成。本研究强调了铵态氮和OsAMTs在促进水稻根系分枝和水稻地下根系建设中的重要性。
测试液
1.25 mM (NH4)2SO4 , 0.1 mM CaCl2 and 0.3 mM MES, pH 6
NMT仪器信息
·活体培养环境监测仪
·智能自动化非损伤微测系统
文章原文：https://doi.org/10.1093/jxb/erac059
供稿：中关村NMT产业联盟
编辑：叶斌，刘兆义
关键词：NH4+；养分元素；OsAMTs；水稻；根冠；植物类