硝酸根(NO3-)是陆生植物主要的氮素来源，由根部吸收后经长途转运被分配至地上部各个组织器官。在不同的环境条件下，硝酸根经由短途或者长途转运，再分配到不同的亚细胞或者组织中。　　细胞内的硝酸根一部分被同化生成有机氮，其余的绝大部分则被储存在液泡内，起到渗透压调节和物质储存的作用。当植物缺氮时，液泡内储存的硝酸根会释放至胞质中，以维持正常的硝酸根含量及代谢稳态，但植物如何介导液泡内硝酸根向胞质释放的机制研究几乎空白。通过蛋白质组学及生物信息学分析，筛选出拟南芥中NRT1/NPF家族的三个可能定位于液泡膜的转运蛋白NPF5.11、NPF5.12和NPF5.16。结合组化分析、电生理等多种技术，我们的研究表明NPF5.11、NPF5.12和NPF5.16主要在叶片及根部维管组织的中柱鞘细胞和木质部薄壁细胞的液泡膜上表达，是pH依赖的低亲和力的硝酸根转运蛋白。与野生型相比，npf5.11npf5.12npf5.16三突变体根部有更多比例的15NO3-被转运至地上部，而且NPF5.12过表达株系根部的硝酸根含量也显著低于野生型。这些数据表明，NPF5.11、NPF5.12和NPF5.16可能通过调控硝酸根从液泡向细胞质的转运，从而调控硝酸根在地上部和根部的分配。　　此外，SINAR(Stress-Initiated Nitrate Allocation to Roots)，即逆境诱导的硝酸根再分配，在植物生长与逆境抗性之间的平衡调节起重要的作用，但是SINAR信号如何被植物感知目前仍不清楚。前期通过将影响硝酸根再分配的因素导入到不同的拟南芥生态型中，发现在CX背景下，NRT1.8的缺失突变体nrt1.8-1/CX生物量高于野生型。因此，利用nrt1.8-1（Ws背景）和nrt1.8-1/CX杂交群体进行数量性状位点(quantitative trait locus，QTL)分析，定位到多个QTLs，并对一号染色体上的一个主效QTL进行了深入研究。精细定位将该QTL定位到约30kb的遗传区间，并筛选到四个可能贡献于nrt1.8-1/CX生物量提高的候选基因。后续研究还在进一步进行中。