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我園劉芬研究員團隊在中科院一區Top期刊《The Plant Journal》發文，在植物自噬和氮代謝調控機制研究中取得新進展

近日，江西省、中國科學院廬山植物園植物生理研究組(劉芬研究員團隊)在植物營養響應與內膜系統運輸調控機制研究方面取得進展。相關研究成果“Arabidopsis Vacuolar protein sorting 9a (VPS9a) is required for glutamine synthetase/glutamate synthase (GS/GOGAT) cycle and autophagy under nutrient starvation”發表于中科院一區Top期刊The Plant Journal。浙江大學博士研究生于百洋為論文的第一作者，我園劉芬研究員、我園胡偉明研究員、浙江大學王一州教授為論文的通訊作者。

氮素是植物生長發育過程中最重要的營養元素之一，廣泛參與氨基酸、蛋白質、核酸和葉綠素等關鍵生命物質的合成，對植物的生長發育和產量形成具有決定性作用。植物如何應對氮素等營養匱乏環境，是植物營養生理研究領域的核心問題之一。

該研究聚焦于植物在碳、氮營養缺乏條件下的適應機制，系統解析了內體分選途徑關鍵調控基因VPS9a在氮素代謝調控中的核心作用。研究發現，VPS9a功能缺失會擾亂谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶(GS/GOGAT)循環的代謝平衡，導致氮代謝穩態紊亂，并顯著影響植物對營養脅迫的耐受能力。通過共表達網絡分析、關鍵酶活，氨基酸測定以及自噬流檢測等手段，研究團隊進一步闡明了VPS9a在自噬與氮素再分配過程中的協同調控作用。結果顯示，VPS9a缺失顯著降低了ATG8a的蛋白水平，但對于不同ATG8同源蛋白具有特異性，揭示了其在自噬機制中具有選擇性調節功能。本研究首次系統建立了內體分選途徑與氮素響應網絡之間的聯系，為深入理解植物如何協調營養感知、脅迫響應與氮素分配提供了新的理論依據和研究視角。

本研究得到了國家自然科學基金、江西省“雙千計劃”、江西省國際科技合作項目以及九江市“潯城英才計劃”等項目的資助。