央廣網上海6月8日消息(記者吳善陽)國際頂級學術期刊《科學》今天在線發表了中國科學院上海植物生理生態研究所王二濤研究組關于植物-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程中，脂肪酸是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源形式，并發現脂肪酸作為碳源營養在植物-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的從土壤中獲得磷和氮等營養；同時植物把20%左右的光合作用產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物通過菌根真菌被固定在土壤中，對整個生態系統的碳氮平衡具有重要的作用。傳統理論認為糖是植物為菌根真菌提供碳源營養的主要形式。
中國科學院上海植物生理生態研究所的王二濤團隊通過穩定同位素標定實驗，首次否定了糖是植物傳遞給菌根真菌主要碳源形式。同時，研究者采用遺傳學，分子生物學及代謝生物學的手段研究發現，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。進一步的研究發現植物基因合成的一類特殊脂肪酸分子，被植物的轉運蛋白轉運給菌根真菌。該研究系統揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要傳遞形式，推翻了傳統認識，對于理解生態系統的碳氮循環具有重要的意義。
同時研究還發現，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。通過降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的轉運，能夠有效的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。
該工作主要由姜伊娜博士和博士研究生王萬曉、謝秋瑾等在王二濤研究員指導下完成。科技部青年973、國家轉基因新品種培育重大專項、國家自然科學基金委等資助。
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
關鍵詞：
上海;脂肪酸;植物
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