中科院上海植生所《Plant Cell》发表菌根共生新成果

中国教育装备采购网2014-05-06 17:52围观1060次我要分享

  近日,知名期刊《Plant Cell》刊登了中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、英国John Innes中心和约克大学等处关于菌根共生的最新研究成果“A H+-ATPase That Energizes Nutrient Uptake during Mycorrhizal Symbioses in Rice and Medicago truncatula”。该研究揭示了植物-丛枝菌根共生营养交换过程中能量的来源,并表明通过对H+-ATPase的修饰,有望提高植物从环境中获取营养的能力。

  文章的通讯作者是中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所植物分子遗传学国家重点实验室的王二涛研究员,其2003年毕业于河南大学生命科学学院,2008年毕业于中科院上海生命科学研究院,中组部“青年千人计划”入围者,国际非豆科植物生物共生固氮研究联盟成员。他在植物分子遗传国家重点实验室从事植物--微生物共生研究并取得了一系列突破,

  丛枝菌根(AM)真菌与绝大多数植物种类有关,能促进矿质营养的吸收,如磷酸盐。除了改善营养供应之外,AM共生也能提供对生物和非生物胁迫的耐受性。AM共生的形成是通过植物和真菌之间的化学信号交换来实现的,利用植物根部释放的独角金内酯(Strigolactone)作为这个化学沟通的一个早期步骤。独角金内酯可促进真菌孢子萌发,并刺激菌丝分支、植物真菌定植前体。反过来,AM真菌能够产生可被寄主植物识别以激活共生信号通路的lipochitooligosaccharides和chitooligosaccharides。

  真菌和根表面一经发生物理接触,就形成肿胀的真菌感染结构——菌足。一旦表皮细胞层被破坏,真菌通过根皮层在细胞间生长,在内部根皮层细胞内形成高度分支化的结构,称为丛枝(arbuscules)。发育中的丛枝仍然包围着植物细胞膜,围丛枝膜(periarbuscular membrane),它是连续的,但不同于质膜。丛枝为营养物质的交换提供了一个大界面,是围丛枝膜内特殊质子耦合磷酸盐转运蛋白的位置。

 

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