近日，生命科学学院王勇教授课题组在植物氮素营养领域取得重大进展，在国际著名学术期刊 New Phytologist在线发表了题为 “拟南芥CPSF30-L基因在硝态氮信号途径中发挥重要作用并调节硝态氮感应基因NRT1.1的表达”的研究文章，揭示了新的硝态氮调控关键基因 CPSF30-L通过影响硝态氮感应基因NRT1.1的表达调节植物硝态氮信号的分子机制。该成果是首次发现转录后调控基因参与调节硝态氮信号，为解析植物在转录后水平上调控氮素吸收利用的分子机理奠定了基础。这也是该团队继发现重要的硝态氮调控基因 NRG2（PlantCell,2016,28:485-504）之后又一项新的研究进展。
　　农业生产上由于大量施用氮肥和作物对氮素的吸收利用率低使得相当一部分氮肥没有被作物吸收而流失到环境中，造成水体富营养化、土壤酸性化等严重的环境和生态问题。提高作物对氮素的吸收利用率是解决上述问题的关键，但目前对植物吸收利用氮素的规律和分子机制还不清楚，研究进展十分有限。因此，迫切需要加强对植物调控氮素利用的基因及其作用机理的研究。多数植物如小麦、玉米等以吸收硝态氮为主，硝态氮既是植物所必需的大量营养元素之一，同时也是一种重要的信号分子调节植物的生长发育。发现和阐明植物调控硝态氮吸收利用的基因及其作用机制对于作物的高氮效品种改良和利用具有非常重要的意义。
　　王勇教授团队经过多年研究，采用正向遗传学方法发现CPSF30-L在硝态氮信号调控方面发挥关键作用。cpsf30突变体对硝态氮信号的响应明显降低；突变体中的硝态氮含量也显著低于野生型，进一步研究发现，这可能与突变体对外界硝态氮吸收量减少，而体内硝态氮同化量增多有关。分子生物学和遗传学分析结果表明，在硝态氮信号通路中CPSF30-L作用于 NRT1.1的上游，影响NRT1.1mRNA的3’UTR的polyA加工过程。转录组分析发现，在cpsf30突变体中与硝态氮转运、同化、响应等有关的部分基因的表达都发生了改变。该研究揭示了CPSF30-L在调控植物硝态氮信号中的重要作用，加深了对植物硝态氮信号调控网络的理解，为解析植物调控氮素吸收利用的分子网络奠定了基础，为高氮效作物新品种改良和利用提供了理论依据。
　　该研究在作物生物学国家重点实验室完成，生命科学学院博士研究生李泽惠、高阳阳和华中农业大学王荣臣教授为该论文的共同第一作者，王勇教授为通讯作者。此项工作受到国家自然科学基金面上项目、山东省“泰山学者”人才建设工程项目和山东省“双一流”学科建设项目经费资助。