小麦中非一致性前馈环路调控硝酸盐吸收与分蘖平衡的分子机制及其育种应用

来自国内的研究人员针对小麦氮肥利用效率(NUE)提升难题，聚焦硝酸盐信号传导机制，发现TaNLP3通过调控染色质可及性主导硝酸盐响应，并揭示TaNLP3-TaLBD38-TaNRT2.16B4非一致性前馈环路协同短期PNR基因激活与长期分蘖调控，为高产低碳小麦品种选育提供新靶点。

　　

研究揭示小麦通过非一致性前馈环路精密协调硝酸盐吸收与分蘖发育的动态平衡。核心调控因子TaNLP3与SWI/SNF染色质重塑复合物协同作用，通过增强染色质可及性激活初级硝酸盐响应(PNR)。短期硝酸盐信号中，TaNLP3直接激活TaNRT2.1等基因促进硝酸盐摄取；长期响应中，TaNLP3诱导的TaLBD38通过双重机制协调生理平衡：一方面抑制TaNRT2.1表达限制过量硝酸盐吸收，另一方面通过抑制分蘖负调控因子TaCKX4/5促进分蘖形成。研究进一步鉴定到TaNLP3-3B、TaLBD38-4A和TaNRT2.1-6B4优异单倍型，这些遗传变异可在同等氮供应条件下显著提升产量，为培育氮高效利用小麦品种提供分子育种靶标。该机制解析为绿色革命后小麦产量瓶颈的突破提供了新策略。