2024年6月9日，国际著名学术期刊《New Phytologist》在线发表了我校拉斯维加斯3499浏览器王宇涛副研究员团队及合作者题为“Domestication of rice may have changed its arbuscular mycorrhizal properties by modifying phosphorus nutrition-related traits and decreasing symbiotic compatibility”的研究论文（图1）；这是该团队继2023年以Cover Story（封面文章）形式在《Plant, Cell & Environment》（中科院大类一区TOP期刊）发表相关研究成果后的又一重要进展。

    图1 《New Phytologist》论文在线发表情况

        丛枝菌根真菌（AMF）与大约71%的植物根系形成AM共生体，是农林、环境领域最具应用前景的微生物类群。现代栽培稻通常从AMF共生中获得的效益有限；这可能与水稻受到长期驯化有关。然而，目前对于驯化是否以及如何改变水稻AM共生特性的理解还十分有限。在《New Phytologist》发表的论文中，该团队比较了92个栽培稻基因型及17个普通野生稻基因型的AM共生特性，发现栽培稻的菌根促生效应和AMF定殖强度显著低于野生稻；且这种AM特性的变化与驯化提高水稻的磷利用效率以及AM共生基因（如HA1、EXO70I、AM10）受到选择密切相关。进一步的分子生物学、稳定同位素示踪及多组学分析结果证明：驯化增强了水稻根系对AMF的防御、同时减少水稻植株对AMF的碳供给，导致水稻菌根磷获取途径的活性降低。以上发现揭示了驯化改变（恶化）水稻AM共生特性的作用机制（图2）。

    图2驯化改变（恶化）水稻AM共生特性的作用机制

         2023年7月《Plant, Cell & Environment》（月刊）以Cover Story（封面文章）的形式发表该团队题目为“Arbuscular mycorrhizal fungi trigger danger-associated peptide signaling and inhibit carbon‒phosphorus exchange with non-host plants”（图3）的论文。在该论文中，研究团队通过构建AMF与非宿主植物互作的实验系统，发现AMF能侵染非宿主植物根系并抑制其生长。进一步运用稳定同位素示踪、生理、生化和分子生物学手段，首次证实AMF与非宿主植物之间缺乏正常的“养分交易”，并揭示了损伤相关分子模式（DAMP）中的植物激发子肽Pep-PEPR信号是非宿主植物防御AMF侵染和介导抑制效应的核心途径。

        以上两项研究从不同角度共同揭示了调控AM共生效应的生理和分子机制，不仅增进了对AM生态功能的理解，也强调了改良AM共生特性在水稻乃至非菌根作物育种计划中的重要性。我校拉斯维加斯3499浏览器王宇涛副研究员分别为上述两篇论文的通讯和第一作者，在读博士生李颖伟和陈瀚文分别为论文的第一作者和并列第一作者；我校拉斯维加斯3499浏览器李金天教授、束文圣教授、丹麦哥本哈根大学Søren Rosendahl教授、瑞典隆德大学Edith C. Hammer、Pål Axel Olsson教授以及广东省农业科学院潘大建、范芝兰研究员提供了重要帮助。以上研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、广州市珠江科技新星以及国家留学基金委留学基金等项目的支持。

    图3 《Plant, Cell & Environment》封面文章在线发表情况

论文链接：

https://doi.org/10.1111/nph.19901

https://doi.org/10.1111/pce.14600

撰稿人：李颖伟、陈瀚文

初审：王宇涛、李金天

复审：周爽

终审：高彩吉

• 发布时间：
• 2024-06-12 10:17:00 来源：拉斯维加斯3499浏览器 点击： 收藏本文

标签：# 生命 #科学学院 #王宇涛 #团队