玉米氮限制适应蛋白
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玉米耐冷与磷吸收“双向调控”机制揭示
科技日报· 2026-02-27 08:55
研究核心发现 - 中国农业大学的团队在《自然》发表成果,揭示了玉米中氮限制适应蛋白(NLA)在低温响应与磷吸收调控中的核心枢纽作用 [1] - 该蛋白如同一个“分流阀门”,整合调控茉莉酸信号通路与磷酸盐转运过程 [1] - 研究通过人工智能辅助的蛋白设计与基因编辑技术,实现了玉米氮限制适应蛋白功能的定向优化与精准重塑 [1] 具体分子机制 - 在低温条件下,氮限制适应蛋白在体内积累,通过泛素化降解茉莉酸信号抑制因子JAZ11,激活茉莉酸介导的低温信号转导通路,从而提高玉米耐冷性 [2] - 同时,氮限制适应蛋白依赖其SPX结构域识别并泛素化降解磷转运蛋白PT4,抑制根系对磷的吸收 [2] - 该蛋白的“双向调控”机制在分子层面解释了低温环境下耐冷性与磷吸收效率相互制约的内在原因 [2] 研究意义与行业影响 - 该研究成功破解了作物复杂性状间的经典权衡,被视为分子机制解析与精准设计育种深度融合的代表性范例 [2] - 为作物改良由单一性状优化迈向系统性环境适应设计提供了新的理论框架与技术路径 [2] - 研究填补了SPX家族蛋白是否参与低温胁迫响应及其分子机制的认知空白 [1]