王化敦，张 鹏*，马鸿翔

    (1 江苏省农业科学院 / 江苏省农业生物学重点实验室，江苏南京 210014；2 扬州大学农学院 / 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物基因组学与分子育种重点实验室，江苏扬州 225009)

    氮(N)作为生物大分子如核酸、蛋白质的基本组分，是植物生长发育需要量最多的矿质营养元素，也是大多数农业生态系统中作物产量的限制因子[1]。在通气土壤中，不同形态的人工合成氮肥在微生物(主要是硝化细菌)作用下转变为硝态氮(NO3--N)，成为无机态氮素的主要存在形式[2]；在淹水条件下，作物(如水稻)根系通过泌氧和根系分泌物形成的根际微环境可将不同形态氮转化为硝态氮，亦是植物利用的重要氮素形态[3]。

    目前，植物中已报道参与硝态氮吸收和运输的转运蛋白基因家族包括：NPF(nitratetransporter1/peptidetransporterfamily)、NRT2(nitratetransporter2)、CLC(chloridechannels)和SLAC1/SLAH(slowanion channel-associated1homologues)[4-6]。在以上4个基因家族中，NRT2、CLC和SLAC1/SLAH家族成员数量较少(5～7个)，其中NRT2家族编码高亲和力(highaffinity)转运蛋白，与伴侣蛋白NAR2 (nitrate assimilation related protein)结合，在对低氮环境的响应中具有重要功能[4]；CLC家族编码氯离子(Cl-)通道蛋白，后来发现与在液泡中的储存和运输有关[7-8]；SLAC1/SLAH家族编码一类对电压反应迟缓类型(slow type)的离子通道，通过向保卫细胞运输Cl-和引发气孔闭合过程，其家族成员SLAH3主要在中柱表达，可特异性转运，与在根与地上部之间的长距离运输有关[9-10]。

    NPF家族包括NRT1(nitratetransporter1)和PTR(peptidetransporter)两类基因，前者一般认为编码低亲和力(low-affinity) NO3-转运蛋白，后者编码寡肽转运蛋白[11]，由于二者序列相似性较高，在进化关系上处于同一分支，将NRT1/PTR基因统一命名为NPF(NRT1PTRfamily)[12]。研究表明，NPF基因除了作为硝态氮转运蛋白或寡肽转运蛋白转运和寡肽之外，还可转运其它多种底物(、Cl-、生长素、脱落酸、赤霉素、茉莉酸、硫代葡萄糖苷、砷酸二甲酯等)，参与多种生物与非生物胁迫响应[13-14] ......