Unlocking the potentials of nitrate transporters at improving plant nitrogen use efficiency

Resumo

Os transportadores de nitrato (NO₃⁻) foram identificados como os principais alvos envolvidos na absorção, transporte, assimilação e remobilização de nitrogênio (N) em plantas, todos os quais são determinantes-chave da eficiência de uso de nitrogênio (NUE). No entanto, menos atenção tem sido direcionada à influência de nutrientes de plantas e sinais ambientais na expressão e atividades dos transportadores de NO₃⁻. Para entender melhor como esses transportadores funcionam na melhoria da NUE das plantas, esta revisão examinou criticamente os papéis dos transportadores de NO₃⁻ nos processos de absorção, transporte e distribuição de N. Também descreveu sua influência na produtividade das culturas e na NUE, especialmente quando coexpressos com outros fatores de transcrição, e discutiu os papéis funcionais desses transportadores em ajudar as plantas a lidar com condições ambientais adversas. Igualmente, estabelecemos os possíveis impactos dos transportadores de NO₃⁻ na eficiência de absorção e utilização de outros nutrientes de plantas, enquanto sugerimos possíveis abordagens estratégicas para melhorar a NUE em plantas. Compreender a especificidade desses determinantes é crucial para alcançar melhor eficiência de utilização de N em culturas dentro de um determinado ambiente.

Abstract

Nitrate ( NO3− ) transporters have been identified as the primary targets involved in plant nitrogen (N) uptake, transport, assimilation, and remobilization, all of which are key determinants of nitrogen use efficiency (NUE). However, less attention has been directed toward the influence of plant nutrients and environmental cues on the expression and activities of NO3− transporters. To better understand how these transporters function in improving plant NUE, this review critically examined the roles of NO3− transporters in N uptake, transport, and distribution processes. It also described their influence on crop productivity and NUE, especially when co-expressed with other transcription factors, and discussed these transporters’ functional roles in helping plants cope with adverse environmental conditions. We equally established the possible impacts of NO3− transporters on the uptake and utilization efficiency of other plant nutrients while suggesting possible strategic approaches to improving NUE in plants. Understanding the specificity of these determinants is crucial to achieving better N utilization efficiency in crops within a given environment.