2021年8月16日，日本岛根大学 (shimane university) Takushi Hachiya 团队在Nature Communications杂志发表了题为Excessive ammonium assimilation by plastidic glutamine synthetase causes ammonium toxicity in Arabidopsis thaliana 的研究论文。文章研究揭示了铵毒性 (ammonium toxicity) 的主要原因，即铵中毒的主要原因是由酸性胁迫所致。

植物利用土壤中的硝酸盐、铵和有机氮作为氮源。预计不久的将来，环境中升高的CO2 将减少 C3 植物对硝酸盐的利用，因此，人们对铵的利用引起了极大的兴趣。然而，丰富的铵营养会损害生长，即铵毒性，而引起铵毒性的主要原因仍不清楚。

本研究发现，定位于质体中的谷氨酰胺合成酶2 (GLN2) 的铵同化作用，而非铵的积累是导致铵毒性的主要原因，这一发现对教科书知识提出了挑战。暴露于具有毒性水平的铵中，幼苗中GLN2 反应在细胞内产生大量质子，从而提高幼苗中的酸度并刺激酸性应激反应基因的表达。将碱性氨溶液应用于铵培养基能够有效地减轻了铵毒性，与此同时，降低幼苗中的酸度。

Downregulation of GLN2 enhances ammonium tolerance

综上，本研究的结果表明，铵中毒的主要原因是由酸性胁迫所致。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25238-7