УЧАСТИЕ СЕНСОРА НИТРАТОВ NRT1.1 В РЕГУЛЯЦИИ УРОВНЯ ЦИТОКИНИНОВ И УДЛИНЕНИЯ КОРНЕЙ В НОРМЕ И ПРИДЕФИЦИТЕ АЗОТА

摘要

Транспортер нитратов NRT1.1 действует как сенсор нитратов, запуская определенные реакции растений. В то же время фитогормоны цитокинины часто участвуют в регуляции ростовых ответов растений на изменение уровня нитратов. В данной работе мы проверили предположение, что сенсор NRT1.1 способен участвовать в контроле уровня цитокининов. Для этого мы изучили влияние мутации гена NRT1.1 на гормональные и ростовые реакции растений при удалении азота из среды. Опытными объектами были растения араби-допсиса (Arabidopsis thaliana) исходного экотипа Columbia и мутантные по гену NRT1 (chll-5). Использовали два варианта экспериментального дизайна: (1) растения выращивали на растворе Хогланда-Арнона, удаление азота осуществляли путем замены нитратов на хлориды; (2) использовалась среда Прянишникова, азотное голодание создавали путем удаления нитрата аммония. Мы впервые показали, что мутация NRT1.1 приводит к снижению уровня цитокининов в корнях chll-5, в результате чего у них формируются более длинные корни по сравнению с растениями Columbia. Содержание цитокининов в растениях Columbia снижалось в ответ на оба варианта исключения азота из среды, и параллельно этим изменениям уровня гормонов ускорялось удлинение корней. Изменение концентрации цитокининов и удлинения корней у мутанта по сенсору NRT1.1 было зарегистрировано лишь при удалении нитрата аммония из среды Прянишникова, но не было зарегистрировано при замене нитрата на хлорид в среде Хогланада-Арнона. Результаты свидетельствуют об участии сенсора NRT1.1 в регуляции уровня цитокининов и скорости элонгации корней при удалении нитратов, но не ионов аммония, что подтверждает специфичность ответа.