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植物微生物相互作用研究取得重大进展

发布日期:2018-08-28      浏览次数:45       国际学术期刊《科学》8日在线发表了中国科学院上海植物生理生态研究所王二涛研究组关于植物—微生物相互作用的最新研究成果。该论文首次揭示了在丛枝菌根真菌与植物的共生过程中,脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式,并发现脂肪酸作为碳源营养在植物—白粉病互作中起重要作用。

该工作主要由姜伊娜博士和博士研究生王万晓、谢秋瑾等在王二涛研究员指导下完成。科技部青年973、国家转基因新品种培育重大专项、国家自然科学基金委等资助。菌根共生是自然界最广泛的共生形式,植物可通过与菌根真菌共生从土壤中获得磷、氮等营养,同时把20%左右的光合作用产物传递给菌根真菌供其生长。每年大约有50亿吨的光合作用产物通过菌根真菌被固定在土壤中,对碳氮平衡具有重要作用。从1882年菌根共生形式被发现至今,人们一直认为糖是提供碳源营养的主要形式。但王二涛团队通过稳定同位素标定实验,首次对这一传统理论提出质疑。他们发现,植物宿主的脂肪酸合成对于丛枝菌根真菌共生是必须的。植物基因合成的一类特殊脂肪酸分子,被植物的转运蛋白直接传递给菌根真菌。该研究系统揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要传递形式,对于理解生态系统的碳氮循环具有重要的意义。


研究人员还发现,在植物和病原真菌的相互作用中,病原真菌与寄主植物争夺脂肪酸作为其生长的碳源,进而侵染植物,造成作物减产。降低脂肪酸的转运,能够有效抑制病原真菌的致病性。
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