植物会根据土壤中的氮浓度显著改变根系结构。例如，在氮含量丰富的环境中，植物会判断“氮充足”，以避免不必要的能量消耗而抑制根系生长，但其具体机制此前一直不明确。
日本九州大学研究生院理学研究院的楠见健介讲师、伊藤和洋研究生（当时）、园田智也研究生等人组成的研究团队，与神户大学理学研究科的深城英弘教授、九州工业大学研究生院信息工学研究院的花田耕介教授、中部大学应用生物学部的铃木孝征教授、熊本大学研究生院尖端科学研究部的桧垣匠教授等人的共同研究，利用模式植物拟南芥，揭示了在高氮环境下抑制根生长的肽LOHN1及LOHN1参与的此前未阐明的高氮信息信号传导机制。有关成果已发表在《Current Biology》在线速报版上。
图1.拟南芥根系生长随氮环境变化的模式图（供图：九州大学）
研究人员通过分析对LOHN1的基因表达进行过改造的植物后发现，当植物处于高氮环境时，氮代谢会得到促进。导致谷氨酸从地上通过导管被输送到根尖部，从而诱导LOHN1基因的表达。此外，研究还表明，表达产生的LOHN1肽会从导管细胞迁移至根表层，从而抑制调控侧根的密度。
此次获得的研究成果可应用于多种植物物种，有望提升作物的氮利用效率，以及通过调节施肥实现对根系生长的人为调控。
楠见讲师表示：“本研究揭示了长期以来已知的‘高氮环境抑制根系形成’的机制。今后将致力于阐明LOHN1参与的通过生长素运输调节侧根密度的机制。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Current Biology
论文：Arabidopsis LOHN1 peptide modulates lateral root spacing under the control of systemic nitrogen-satiety signaling
DOI：10.1016/j.cub.2025.09.060
