［本站讯］10月17日，生命科学学院白明义/韩超团队在Nature Communications杂志在线发表了题为“Brassinosteroids Improve Nitrogen Utilization by Antagonizing BIN2-mediated SnRK1 Activation”的研究论文。该研究精准解析了油菜素内酯在光合匮乏条件下调控植物氮素利用的保守分子通路，阐明了BR通过调控碳氮代谢核心枢纽、重塑植株代谢稳态提升氮素同化的全新机制，为利用BR及其类似物开发节肥增产技术、开展作物氮高效分子育种提供了重要理论支撑。山东大学生命科学学院博士后姚连梅、助理研究员吕金洋为共同第一作者，白明义教授、韩超教授为本文共同通讯作者。

油菜素内酯（BRs）作为应用广泛的植物激素，已有大量研究证实，外源施用 BR 可促进作物生长、提高产量并改善氮素利用效率。但 BR 调控氮代谢的完整分子通路始终未被阐明，制约了 BR 在精准农业中的定向开发与高效利用。研究团队开展系列研究，探究光合受抑条件下 BR 调控植物生长的内在机制。生理实验证明，光合作用受到抑制条件下，外源施加 BR可提升氮素同化关键酶活性，缓解光合受限造成的生长抑制，增加小麦的单株产量；代谢组分析也证实，BR 能够重塑代谢稳态。机制解析进一步揭示了核心调控模块：BR 通路关键负调控激酶 BIN2 可与 SnRK1 催化亚基 KIN10互作，对 KIN10的 Thr175、Ser179 位点进行磷酸化修饰，维持 KIN10 蛋白稳定性。BR 信号通过 BIN2-KIN10 模块调控 KIN10 功能，进而调控植物氮素同化（图1）。当外源施加 BR 时，BR 抑制 BIN2 激酶活性，阻断 BIN2 介导的 KIN10 磷酸化，促使 KIN10 蛋白降解；KIN10 降解后，硝酸盐响应基因上调表达，氮同化酶活性增强，植株氮素同化与利用效率全面提升，最终促进生物量积累与产量提高。

图1BR通过抑制Snrk1增强植物氮利用

山东大学博士研究生郑国兰、刘淑瑞、孙娜，硕士毕业生乔艳，博士毕业生王红蕾，学院教授樊敏，以及比利时根特大学Wouter Smagghe、Jelle Van Leene共同参与了本次研究工作。该工作获国家自然科学基金、山东省良种工程、山东省优秀青年基金、山东省泰山学者青年专家建设经费和山东大学青年交叉创新群体项目资助。