[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-12-20] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

叢枝菌根真菌調(diào)控氮代謝增強(qiáng)植物耐旱機(jī)制
作者：朱漢斌      來源：中國科學(xué)報(bào)
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華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院教授唐明團(tuán)隊(duì)同合作者，研究揭示了叢枝菌根真菌異形根孢囊霉通過調(diào)控菌根氮轉(zhuǎn)運(yùn)途徑關(guān)鍵基因RiCPSI和RiCARI，增強(qiáng)宿主植物養(yǎng)分供給和抗氧化作用，提高耐旱性的分子機(jī)制。相關(guān)成果近日發(fā)表于《植物生理》（Plant Physiology）。
論文第一作者、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院博士研究生王志豪表示，叢枝菌根真菌能夠與超過72%的陸地維管植物形成有益的共生關(guān)系，協(xié)助植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分和水分，增強(qiáng)植物抵御干旱脅迫的能力，但現(xiàn)有研究對(duì)干旱脅迫下菌根氮轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的分子調(diào)控機(jī)制知之甚少。
該研究由唐明團(tuán)隊(duì)和美國東斯特勞斯堡大學(xué)副教授張?jiān)婁�、中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員江志堅(jiān)合作完成。在國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下，研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下菌根真菌提高宿主氮轉(zhuǎn)運(yùn)途徑相關(guān)基因RiCPSI、RiCARI、RiURE、RiODC和RiGCL的表達(dá)，原位雜交試驗(yàn)顯示叢枝中RiCARI和RiCPSI受干旱脅迫顯著誘導(dǎo)。通過宿主介導(dǎo)基因沉默和宿主介導(dǎo)基因過表達(dá)（HIGO）技術(shù)，闡明叢枝菌根真菌通過上調(diào)叢枝中RiCARI的表達(dá)，促進(jìn)菌根植物的NH4+吸收和代謝，提高宿主植物的耐旱性。此外，RiCPSI與RiODC和RiGCL的表達(dá)偶聯(lián)，通過上調(diào)叢枝中RiCPSI的表達(dá)，促進(jìn)叢枝菌根真菌腐胺和谷胱甘肽的合成，清除干旱誘導(dǎo)的過量ROS，提高叢枝菌根真菌耐旱性。
該研究根據(jù)叢枝菌根真菌與宿主植物間的營養(yǎng)交換機(jī)制，提出了HIGO方法，正向驗(yàn)證了叢枝菌根真菌的基因功能。通過設(shè)置叢枝菌根真菌與宿主植物根系之間的營養(yǎng)交換條件，加速叢枝菌根真菌叢枝結(jié)構(gòu)與宿主根系細(xì)胞間的物質(zhì)交換，提高轉(zhuǎn)運(yùn)大分子的囊泡從宿主根系細(xì)胞向叢枝內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)宿主細(xì)胞內(nèi)過表達(dá)的RiCPSI基因mRNA由植物向叢枝菌根真菌體內(nèi)的大量轉(zhuǎn)運(yùn)并過量表達(dá)。
論文共同通訊作者唐明表示，該研究技術(shù)為研究叢枝菌根真菌基因在叢枝菌根真菌與宿主植物共生關(guān)系中的作用機(jī)制提供了一種新的策略。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae645
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