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徐国华团队Plant Physiology成果:丛枝菌根共生促进植物钾吸收的生理和分子机制

发布日期: 2019-07-01 16:46:07 浏览次数:

 

    丛枝菌根是植物根系被土壤中的一类属于球囊菌门的真菌(简称AM真菌)侵染所形成的共生体,也是自然界中存在的最古老、最广泛和最重要的共生体系之一。形成菌根共生能够促进植物吸收土壤中养分,并增强植物抵御环境胁迫(如病菌侵害、干旱、盐害等)的耐受力。因此,研究菌根共生机制、提高菌根共生效率对于发展绿色农业具有重要的生态和经济意义。

以前对菌根共生与养分互作效应的研究主要集中在磷素营养,而对菌根共生介导的其它养分吸收机制的研究还非常欠缺。近日,我院徐国华教授团队在Plant Physiology在线发表了题为The Potassium Transporter SlHAK10 Is Involved in Mycorrhizal Potassium Uptake”的研究论文。该研究证明了接种AM真菌Rhizophagus irregularis能够显著提高番茄体内钾含量,而低钾胁迫对番茄菌根共生具有负效应。该团队通过转录组数据库分析,从番茄中鉴定到唯一一个受菌根共生诱导的钾转运体基因SlHAK10。该基因在被菌丝侵染形成丛枝的细胞中特异表达。突变该基因显著降低菌根途径钾吸收,并在低钾胁迫条件下抑制可溶性糖在根中积累,从而不利于菌根共生。将SlHAK10在番茄中超表达能够显著增强低钾胁迫条件下植株对钾的吸收能力,并提高根系可溶性糖含量,提高菌根共生效率。该研究首次证实了在番茄中存在着一条以SlHAK10为介导的菌根钾吸收途径,为今后深入研究菌根共生与植物钾营养之间的互作机制提供了理论基础。

该研究由我院徐国华教授课题组独立完成。刘健健和刘俊丽博士为该论文的共同第一作者,陈爱群教授为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

 

 

原文链接:http://www.plantphysiol.org/content/180/1/465

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