CIPK15通過抑制NH4+運輸保護阿拉伯芥免受淹水威脅

眾所皆知氮源（Nitrogen）對於植物來說非常重要，因為它們是核酸、胺基酸和蛋白質等重要大分子的構成要素。在大多數土壤中，氮主要以無機形式存在（例如：硝酸鹽，NO3−和銨離子，NH4+）。已有多項研究顯示，土壤中的氮含量對植物的生長和發育產生顯著影響。

然而，當植物處於缺氧的淹水環境中時，硝酸鹽（NO3−）轉化成銨離子（NH4+）（硝化過程）受到抑制，這導致土壤中NH4+的累積。過去的研究已經確定，過多的銨離子累積對植物具有毒性。而另一方面，已知在缺氧條件下CBL相互作用蛋白激酶OsCIPK15能夠啟動SnRK1A信號，促進澱粉移動，從而增加ATP、還原劑和NH4+同化作用所需的受體。

延續本團隊先前的研究，阿拉伯芥中AtCIPK15會磷酸化AMT1; 1，同時AMT1; 1會調節NH4+進入植物根部。在進一步的研究中，我們發現淹水會導致野生型植物中NH4+的累積，但不會導致硝酸鹽的累積，也不會在四重amt基因剔除突變體中出現。此外，淹水會迅速引發AtAMT1; 1和AtCIPK15轉錄以及AMT1的磷酸化。特別的是，cipk15基因剔除突變體並不會使AMT1的磷酸化增加，但它們在淹水期間表現出更高的敏感性。綜上所述，我們發現阿拉伯芥可以透過CIPK15抑制AMT活性而使植物避免了因淹水等缺氧環境中造成的銨毒性傷害。

何承訓

Yen-Ning Chen and Cheng-Hsun Ho* (2023) CIPK15通過抑制NH4+運輸保護阿拉伯芥免受淹水威脅 HELIYON, Volume 9, Issue 9, e20235, ISSN 2405-8440, https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20235