摘要: 6月8日，國際學術(shù)期刊科學在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學學習院植物生理生態(tài)學習所王二濤學習組關(guān)于植物-微生物相互作用的最新學習成果。學習論文Plants transfer lipids to sustain colonization by mutuali ...
6月8日，國際學術(shù)期刊科學在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學學習院植物生理生態(tài)學習所王二濤學習組關(guān)于植物-微生物相互作用的最新學習成果。學習論文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。植物可通過與菌根真菌共生高效率地從土壤中獲得磷和氮等營養(yǎng)；同時植物把20%左右的光合作用產(chǎn)物傳遞給菌根真菌供其生長。每年大約有50億噸的光合作用產(chǎn)物通過菌根真菌被固定在土壤中，對整個生態(tài)系統(tǒng)的碳氮平衡具有重要的作用。傳統(tǒng)理論認為糖是植物為菌根真菌提供碳源營養(yǎng)的主要形式。 王二濤團隊通過穩(wěn)定同位素標定實驗，首次否定了糖是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源形式。同時，學習者采用遺傳學、分子生物學及代謝生物學的手段學習發(fā)現(xiàn)，植物宿主的脂肪酸合成對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。進一步的學習發(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)運蛋白轉(zhuǎn)運給菌根真菌。該學習系統(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)認識，對于理解生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)具有重要的意義。 同時學習還發(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奪脂肪酸作為其生長的碳源，進而侵染植物，造成作物的減產(chǎn)。通過降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的轉(zhuǎn)運，能夠有效地抑制病原真菌的致病性。該機理的揭示有助于將來選育抗真菌病害作物。 該工作是與福建農(nóng)林大學學習員唐定中、植生生態(tài)所學習員楊琛以及陳曉亞合作完成的。該工作主要由博士姜伊娜和博士學習生王萬曉、謝秋瑾等在學習員王二濤指導(dǎo)下完成。該學習獲得科技部青年“973”計劃、國家轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項、國家自然科學基金委等資助。
