央廣網(wǎng)上海6月8日消息(記者吳善陽(yáng))國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》今天在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海植物生理生態(tài)研究所王二濤研究組關(guān)于植物-微生物相互作用的最新研究成果。研究論文“Plants transfer lipids to sustain colonization by mutualistic mycorrhizal and parasitic fungi”首次揭示了在叢枝菌根真菌與植物的共生過(guò)程中，脂肪酸是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源形式，并發(fā)現(xiàn)脂肪酸作為碳源營(yíng)養(yǎng)在植物-白粉病互作中起重要作用。
菌根共生是植物與菌根真菌建立的互惠互利的同盟，也是自然界最為廣泛的共生形式。植物可通過(guò)與菌根真菌共生高效率的從土壤中獲得磷和氮等營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)植物把20%左右的光合作用產(chǎn)物傳遞給菌根真菌供其生長(zhǎng)。每年大約有50億噸的光合作用產(chǎn)物通過(guò)菌根真菌被固定在土壤中，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳氮平衡具有重要的作用。傳統(tǒng)理論認(rèn)為糖是植物為菌根真菌提供碳源營(yíng)養(yǎng)的主要形式。
中國(guó)科學(xué)院上海植物生理生態(tài)研究所的王二濤團(tuán)隊(duì)通過(guò)穩(wěn)定同位素標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，首次否定了糖是植物傳遞給菌根真菌主要碳源形式。同時(shí)，研究者采用遺傳學(xué)，分子生物學(xué)及代謝生物學(xué)的手段研究發(fā)現(xiàn)，植物宿主的脂肪酸合成對(duì)于叢枝菌根真菌共生是必須的，并且植物合成的脂肪酸能夠直接傳遞給菌根真菌。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)植物基因合成的一類特殊脂肪酸分子，被植物的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)給菌根真菌。該研究系統(tǒng)揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要傳遞形式，推翻了傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，對(duì)于理解生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)具有重要的意義。
同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，在植物病原真菌相互作用中，病原真菌和寄主植物爭(zhēng)奪脂肪酸作為其生長(zhǎng)的碳源，進(jìn)而侵染植物，造成作物的減產(chǎn)。通過(guò)降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠有效的抑制病原真菌的致病性。該機(jī)理的揭示有助于將來(lái)選育抗真菌病害作物。
該工作主要由姜伊娜博士和博士研究生王萬(wàn)曉、謝秋瑾等在王二濤研究員指導(dǎo)下完成�？萍疾壳嗄�973、國(guó)家轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委等資助。
圖一：脂肪酸是植物傳遞給菌根真菌的碳源
圖二：通過(guò)阻斷植物給菌根真菌提供脂肪酸提高植物抗真菌病害
編輯：
林馥榆
關(guān)鍵詞：
上海;脂肪酸;植物
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