氮和磷、钾是植物生长发育所需的三大营养素之一。富氮条件诱导植物生长，特别是茎和叶的生长，同时延缓开花。另一方面，在一些植物中，低氮条件会导致从生长方式向繁殖方式的转变，从而加速开花。然而，在这些条件下调控开花的分子机制尚不清楚。

来自日本、欧洲和美国的科学家描述了一种导致植物在低氮土壤中加速开花的途径。这些发现最终可能导致农业产量的增加。他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究小组首先确定了一组参与开花的蛋白质，这些蛋白质由于氮水平变化而变得活跃。其中之一是基因调控因子FLOWERING BHLH 4 (FBH4)。通过对缺乏FBH4的植株试验，发现这种蛋白在低氮条件下加速开花。进一步的研究表明FBH4被另一种叫做SnRK1的蛋白磷酸化。低氮条件抑制SnRK1活性，进而导致FBH4的去磷酸化。去磷酸化的FBH4移动到细胞核以激活负责开花的基因。去磷酸化FBH4还负责控制在低氮条件下对植物生存至关重要的其他基因的表达，特别是那些与氮循环和活化转运（remobilization）有关的基因。

Plant flowering in low-nitrogen soils: A mechanism revealed

Plant flowering in low-nitrogen soils: A mechanism revealed -- ScienceDaily

1. Miho Sanagi, Shoki Aoyama, Akio Kubo, Yu Lu, Yasutake Sato, Shogo Ito, Mitsutomo Abe, Nobutaka Mitsuda, Masaru Ohme-Takagi, Takatoshi Kiba, Hirofumi Nakagami, Filip Rolland, Junji Yamaguchi, Takato Imaizumi, Takeo Sato. Low nitrogen conditions accelerate flowering by modulating the phosphorylation state of FLOWERING BHLH 4 in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (19): e2022942118 DOI: 10.1073/pnas.2022942118