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中國農業(yè)大學武維華院士團隊發(fā)表植物鉀、磷養(yǎng)分吸收運輸及信號轉導綜述
氮、磷、鉀是植物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素，它們直接影響農作物的產量、品質和抗逆性。磷、鉀肥不足是我國農作物生產面臨的突出問題。我國耕地土壤中有效磷、有效鉀不足，不但影響農作物的產量和品質，同時也降低了氮肥的吸收利用效率。磷元素易被土壤固定，吸收利用率較低。我國鉀資源匱乏，鉀肥自給率不足50%，需要大量進口補充。此外，我國農作物品種的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收利用效率仍然處于較低水平。這些問題已經影響到我國的糧食生產安全，并制約我國農業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展。因此，全面解析植物/作物感受、吸收、運輸、利用磷鉀元素的分子調控機制，將為培育作物養(yǎng)分高效新品種提供重要的理論依據。
JIPB近日在線發(fā)表了中國農業(yè)大學武維華院士團隊題為“Potassium and phosphorus transport and signaling in plants”的綜述論文。該論文以擬南芥和水稻為例，系統(tǒng)歸納了植物/作物吸收、運輸鉀和磷的分子調控機制，以及植物/作物感受和應答低鉀、低磷逆境脅迫的信號轉導機制。此外，論文還討論了氮、磷、鉀養(yǎng)分之間的互作關系，及其協(xié)同吸收、運輸的分子機理。
圖1. 植物鉀吸收運輸及信號轉導機制示意圖
圖2. 植物磷吸收運輸及信號轉導機制示意圖
武維華院士團隊長期以來一直致力于研究植物磷、鉀養(yǎng)分高效吸收利用的分子機制，以及植物感受和應答低磷、低鉀脅迫的信號轉導機制，并取得了一系列研究成果（Xu et al., 2006; Chen et al., 2009; Wang et al., 2010; Li et al., 2014; Han et al., 2016; Zhao et al., 2016; Li et al., 2017; Ye et al., 2018; Du et al., 2019; Zhang et al., 2020; Wang et al., 2020）。相關研究得到了國家自然科學基金、科技部重點研發(fā)計劃等項目的資助。