近日，安徽農業大學作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室江海洋、顧龍江團隊在生物學權威期刊《The Plant Journal》在線發表了題為“Transcription factor ZmNLP8 modulates nitrate utilization by transactivating ZmNiR1.2 in maize”的研究論文，初步揭示了玉米ZmNLP8基因調控玉米氮素利用的分子機制。

氮是植物生長和作物生產中不可或缺的大量營養元素，也是全球糧食安全和環境保護面臨的主要限制因素之一。因此，提升作物的氮利用效率(NUE)顯得尤為關鍵。玉米作為全球種植面積最廣的作物之一，如何在玉米中找到提高氮利用效率的重要基因、培育利用氮肥更高效的新品種、實現可持續增產，是當下玉米遺傳育種面臨的核心課題。

前期研究表明，NLP（NIN-like Protein）類型轉錄因子是調控植物氮素利用效率的關鍵分子開關。研究團隊通過篩選玉米EMS突變體庫、創制ZmNLP8基因過量表達與基因編輯轉基因株系，并經過多年多點田間試驗和水培實驗，明確了ZmNLP8基因調控玉米氮素利用效率的生物學功能。體內體外蛋白互作實驗證實ZmNLP8與ZmTCP8互作，并協同激活ZmNiR1.2基因表達。進一步分析ZmNLP8基因在1210份玉米材料（HapMap3）中序列多態性，發現ZmNLP8基因編碼區非常保守，而啟動子區域富含多種變異類型。在玉米野生種和近緣種中主要存在形式是ZmNLP8Hap1單倍體型，而在現代玉米中則廣泛存在ZmNLP8Hap2單倍體型，且ZmNLP8Hap2啟動子區域包含一個201 bp的微型反向重復轉座元件（MITE），該插入元件顯著降低了ZmNLP8基因的轉錄激活能力。

該研究報道了ZmNLP8與ZmTCP8協同增強ZmNiR1.2基因表達調控氮素利用效率的分子機制，并深入分析了ZmNLP8基因的群體進化特征，為提高玉米氮素利用效率提供了重要的理論依據。

顧龍江副教授、碩士生曹秋雨（已畢業）、博士生董金磊（已畢業）為論文的共同第一作者，江海洋教授、李曉玉教授為共同通訊作者，程備久教授、司偉娜副教授參與了相關研究，路小鐸教授給予了大力支持，安徽農業大學為唯一作者單位。該研究得到國家重點研發計劃項目（2022YFD1201805、2021YFF1000301）、國家自然科學基金面上項目（32372804）、國家自然科學基金聯合基金項目（U21A20235）的資助。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70263