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氮運輸與鉀離子（potassium）有關連

 

鉀。圖片來源：維基百科。

屬於鹼金族的鉀（potassium，元素符號K），因為最早來自植物的灰燼，所以名稱也源自於植物的灰（拉丁語：kalium）。鉀的原子序號為19，在生物體中為必需元素。植物對鉀的需求相當大，它是多種酵素的輔因子（cofactor），不論是光合作用（photosynthesis）、呼吸作用（cellular respiration）、澱粉與蛋白質的合成的酵素都需要鉀。另外鉀也是重要的滲透調節者，氣孔保衛細胞的開閉也需要鉀離子。缺鉀的植物會先在老葉葉緣出現壞死組織斑點，而單子葉植物壞死症狀會先出現在葉片尖端；莖會變短、弱化，根腐真菌之感染性增加造成植物容易倒伏。

最近浙江大學的研究發現，植物的氮運輸蛋白 NRT1.1與鉀離子的吸收有關。NRT1.1負責運輸硝酸根（NO3-），但是當研究團隊把NRT1.1給剔除後，缺少NRT1.1的阿拉伯芥在缺鉀的環境中卻也長得不好。觀察發現，缺少NRT1.1的突變株吸收鉀以及將鉀運送到莖葉的能力變差了，使得當環境中鉀離子的濃度下降時，植物便長得不好、甚至會出現生長停滯的狀況。這個現象可以藉由將NRT1.1於根中表現出來而得到緩解。

進一步分析發現，NRT1.1與鉀離子的運輸通道之間有互動，且這個互動也需要另一個運輸氫離子與硝酸根離子的蛋白質（H+/NO3- symport）。總而言之，NRT1.1這個硝酸根運輸蛋白在根部表皮皮層以及中央維管束的表現與鉀離子運輸蛋白有關，透過它們之間的互動，植物可以吸收鉀離子並將其運往莖葉等部位。

參考文獻：

Hopkins and Huner. Introduction to Plant Physiology. 3rd ed. John Wiley & Sons, Inc.

Xian Zhi Fang et. al., 2020. The K+ and NO3- interaction mediated by NITRATE TRANSPORTER 1.1 ensures better plant growth under K+-limiting conditions. The Plant Physiology. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.20.01229

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秋葵（Abelmoschus esculentus）

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