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硝酸塩は、植物の重要な栄養素とシグナル伝達分子であり、多くの遺伝子の発現を調節し、植物の成長を調節します。水田で栽培された米（オリザ・サティバ）では、窒素は主にアンモニウムの形で供給されますが、硝酸の形で供給することもできます。いくつかの窒素輸送体と硝酸塩同化酵素が確認され、機能的にイネで特徴付けられています。しかし、米の硝酸塩検知系に関してはほとんど知られておらず、硝酸関連遺伝子の調節メカニズムはまだ解明されていない。近年、ニン様タンパク質（NLP）は、シロイヌナズナの窒素応答の重要な転写因子として説明されています。ここでは、OSNLP4が硝酸レダクターゼ（NR）活性に影響を与えることにより、植物の成長に影響を与える可能性があることを示しています。OSNLP4ノックダウン変異体の成長は、硝酸塩が供給されたときに減少しましたが、アンモニウムが供給されたときではありませんでした。硝酸塩濃度は、OSNLP4変異体で大幅に減少しました。さらに、NR活性に不可欠な要素である鉄とモリブデンの濃度は、OSNLP4ノックダウン変異体で減少しました。硝酸シグナル伝達経路内の遺伝子発現の調節に加えて、OSNLP4はNR活性と硝酸依存性成長に影響を与える可能性があることを提案します。我々の結果は、硝酸シグナル伝達経路におけるOSNLP4の役割の作業モデルをサポートしています。
硝酸塩は、植物の重要な栄養素とシグナル伝達分子であり、多くの遺伝子の発現を調節し、植物の成長を調節します。水田で栽培された米（オリザ・サティバ）では、窒素は主にアンモニウムの形で供給されますが、硝酸の形で供給することもできます。いくつかの窒素輸送体と硝酸塩同化酵素が確認され、機能的にイネで特徴付けられています。しかし、米の硝酸塩検知系に関してはほとんど知られておらず、硝酸関連遺伝子の調節メカニズムはまだ解明されていない。近年、ニン様タンパク質（NLP）は、シロイヌナズナの窒素応答の重要な転写因子として説明されています。ここでは、OSNLP4が硝酸レダクターゼ（NR）活性に影響を与えることにより、植物の成長に影響を与える可能性があることを示しています。OSNLP4ノックダウン変異体の成長は、硝酸塩が供給されたときに減少しましたが、アンモニウムが供給されたときではありませんでした。硝酸塩濃度は、OSNLP4変異体で大幅に減少しました。さらに、NR活性に不可欠な要素である鉄とモリブデンの濃度は、OSNLP4ノックダウン変異体で減少しました。硝酸シグナル伝達経路内の遺伝子発現の調節に加えて、OSNLP4はNR活性と硝酸依存性成長に影響を与える可能性があることを提案します。我々の結果は、硝酸シグナル伝達経路におけるOSNLP4の役割の作業モデルをサポートしています。
Nitrate is an important nutrient and signaling molecule in plants, which modulates the expression of many genes and regulates plant growth. In paddy-grown rice (Oryza sativa), nitrogen is mostly supplied in the form of ammonium but can also be supplied in the form of nitrate. Several nitrogen transporters and nitrate assimilation enzymes have been identified and functionally characterized in rice. However, little is known regarding the nitrate sensing system in rice, and the regulatory mechanisms of nitrate-related genes remain to be elucidated. In recent years, NIN-like proteins (NLPs) have been described as key transcription factors of nitrogen responses in Arabidopsis thaliana, which implies that OsNLP4 is involved in the regulation of nitrate assimilation and nitrogen use efficiency in rice. Here, we show that OsNLP4 can influence plant growth by affecting nitrate reductase (NR) activity. The growth of OsNLP4 knockdown mutants was reduced when nitrate was supplied, but not when ammonium was supplied. The nitrate concentration was significantly reduced in osnlp4 mutants. Furthermore, the concentrations of iron and molybdenum, essential elements for NR activity, were reduced in OsNLP4 knockdown mutants. We propose that, in addition to the regulation of gene expression within the nitrate signaling pathway, OsNLP4 can affect the NR activity and nitrate-dependent growth of rice. Our results support a working model for the role of OsNLP4 in the nitrate signaling pathway.
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