JIPB￨中国农业大学农学院张明才团队揭示茉莉酸激活ZmZIM13–ZmbHLH99分子模块调控玉米氮素吸收新机制
- 2026-05-09 11:03:45
JIPB￨中国农业大学农学院张明才团队揭示茉莉酸激活ZmZIM13–ZmbHLH99分子模块调控玉米氮素吸收新机制
图1 JA通过ZmZIM13–ZmbHLH99–ZmNLP3.2–ZmNRTs 级联信号调控玉米氮素吸收的工作模型 本研究发现, 低氮胁迫会促进玉米根系中JA的积累, 而JA处理会诱导植株出现低氮表型。JA能够诱导转录因子ZmbHLH99的表达, 转录因子ZmbHLH99可结合ZmNLP3.2的启动子并抑制其表达, 调控下游ZmNRTs基因的表达, 进而调控玉米根系对硝酸盐吸收。此外, 研究人员进一步通过酵母双杂实验, 筛选到JA信号途径的转录抑制因子ZmZIM13, BiFC实验以及Pull-down实验验证ZmZIM13能够与ZmbHLH99互作, 解除后者对ZmNLP3.2-ZmNRTs级联通路的抑制作用, 从而促进ZmNLP3.2的表达。进一步的两年田间试验表明, 敲除ZmbHLH99或过表达ZmZIM13能够促进植株生长和硝酸盐吸收, 提高玉米田间产量 (图2)。 
图2 敲除ZmbHLH99和过表达ZmZIM13植株田间表型及农艺性状统计 这些发现揭示了JA信号通过ZmZIM13–ZmbHLH99–ZmNLP3.2模块调控硝酸盐吸收的转录调控网络, 阐明了JA与硝酸盐信号互作介导植物生长和胁迫响应的分子机制。为培育氮高效的玉米新品种及茉莉酸在实际生产中的应用提供了重要的基因资源和理论指导。 中国农业大学农学院博士研究生王希磊与李秋霞为该论文共同第一作者, 中国农业大学农学院张明才教授和张钰石副教授为该论文共同通讯作者。中国农业大学李召虎教授也参与了此项研究; 华中农业大学谢周丽副教授为论文的撰写提供了重要指导与建议。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市科学技术委员会等项目的资助。 文章引用： Wang, X., Li, Q., Zeng, Z., Du, D., Zhang, J., Liu, J., Xie, Z., Li, Z., Zhang, Y., Zhang, M. (2026). Jasmonic acid activates the ZmZIM13–ZmbHLH99 module to regulate ZmNLP3.2 to mediate nitrate uptake in maize. J. Integr. Plant Biol.https://doi.org/10.1111/jipb.70147 领域合集： JIPB面向全球读者, 刊载整合植物生物学领域的重要创新成果, 包括宏观与微观层面的原创研究论文、综述、简讯、新资源、新技术以及评论性文章等。2025年期刊指标显示: 2年SCI_IF: 9.3, 5年SCI_IF: 10.8, 位列植物科学TOP 3.1% (Q1 区); Scopus CiteScore 19.1, 位居植物科学TOP 2%。JIPB属于中科院期刊分区生物学大类1区、植物学小类1区, 入选中国科协《植物科学领域高质量期刊分级目录》T1级期刊, 获得由科技部等七部门联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划” 连续两期项目资助 (2019–2028)。 
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氮素 (N) 是植物体内蛋白质、遗传物质等多种物质的基本组成元素, 参与到细胞增殖、光合作用等生理过程, 直接调控植物的生长发育。茉莉酸 (JA) 作为一种重要的防御性植物激素, 在调控植物逆境响应和生长发育中发挥关键作用。然而, 茉莉酸信号与硝酸盐信号如何协同调控玉米 (Zea mays L.) 的硝酸盐吸收机制尚不明确。
近日, JIPB在线发表了中国农业大学张明才教授课题组题为“Jasmonic acid activates the ZmZIM13–ZmbHLH99 module to regulate ZmNLP3.2 to mediate nitrate uptake in maize” 的文章 (https://doi.org/10.1111/jipb.70147)。该研究系统揭示了由ZmZIM13–ZmbHLH99–ZmNLP3.2–ZmNRTs 介导的级联信号调控通路 (图1)。
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