根毛生长所需的基因在草中发现硝酸盐觅食

科学家们发现了一种驱动根毛生长的植物基因，根毛是帮助植物在土壤中寻找水分和养分的微小结构。

华盛顿州立大学研究员Karen Sanguinet领导的团队发现，这种被称为“BUZZ”的基因会导致根网生长更快、更密，还可能决定植物如何找到和利用硝酸盐，硝酸盐是植物生长所必需的氮的主要来源。 。硝酸盐还用于肥料，会像径流一样污染环境，这一基因发现最终可以帮助植物科学家找到更可持续地种植农作物的方法。

“硝酸盐径流和氮肥利用效率是农业面临的一些突出问题，”华盛顿州立大学作物和土壤科学系副教授桑吉内特说。“如果你能了解控制硝酸盐吸收和信号传导的遗传机制，以及植物如何更好地利用硝酸盐，这对农业、土壤、水、肥料施用和整个氮循环都是有利的。”

这项发表在《新植物学家》杂志上的研究发现， BUZZ 基因可以根据附近土壤中的硝酸盐浓度来调节根系生长(包括速率和侧根萌生)。

Sanguinet 说：“BUZZ 基因的表达会随着硝酸盐、尿素和氨的反应而增加，这可能是为了让根部能够在土壤中找到氮。” “即使硝酸盐供应充足，基因的丢失也会显示出觅食根的表型。”

该基因的表达水平非常低，并且之前从未被描述过，这使得寻找它变得更具挑战性。

“对于如此敏感的反应，植物需要一个谨慎且严格调控的基因。这就是它很难找到的原因，”桑吉内特说。

鉴定模式草植物中的基因也很重要，因为鉴于草之间的序列相似性，其功能可能是保守的。因此，它可以转化为小麦、水稻、玉米和大麦等农作物。这些作物对于养活世界人口至关重要，因此可以提高它们寻找和使用硝酸盐能力的基因可能会产生巨大影响。

现在研究人员已经发现并验证了 BUZZ 基因的生物学作用，他们正在更深入地研究这一新发现的机制。

“到了这一步就已经成功了一半，”桑吉内特说。“现在我们发现了一些很酷的东西，关于植物如何使用硝酸盐和根系特有的基因。弄清楚植物如何运作是我们这样做的乐趣所在。”

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