谷子(Setaria italica)初生根与冠根响应硝酸盐的转录组解析及其氮肥高效利用机制

来自国内的研究团队针对氮肥过量施用导致谷子减产及生态破坏的问题，开展了谷子初生根与冠根响应硝酸盐的时空转录组研究。通过对比模式植物拟南芥，揭示了谷子复杂根系对氮素分布的分子响应机制，为作物氮高效育种提供了新靶点。

　　

植物根系如同精密的环境传感器，能动态调整形态与生理特征(Giehl et al. 2014)，通过遗传调控网络优化养分获取(Kleinert et al. 2018)。氮素作为植物生长的关键元素，其分布显著影响不同类型根系的发育(Xu et al. 2020)。谷子(Setaria italica)具有比模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)更复杂的根系组织(Viana et al. 2022)，但其对硝酸盐空间分布的响应机制尚不明确。过量施氮不仅降低谷子产量，还会引发生态环境问题(Jensen et al. 2020)。有趣的是，实验室前期发现硝酸盐浓度时序变化会引发谷子幼苗差异基因表达(Meng et al. 2024)，暗示ROS(活性氧物种)可能参与氮信号传导的精细调控。