中新網上海10月13日電(鄭瑩瑩)磷是植物生長發育必需的三大營養元素之一。中國科學院分子植物科學卓越創新中心的王二濤研究團隊12日晚23時在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上在線發表了一篇封面論文,在叢枝菌根共生“自我調節”研究中取得重要進展。
PHR(Phosphate Starvation Response)是調控植物根途徑磷元素吸收的核心轉錄因子。研究發現,通過提高PHR基因的表達,有望達到增加水稻直接吸收磷營養和間接通過叢枝菌根共生磷營養吸收的目的,降低農業磷肥的施用,為農業生產的可持續發展提供新的方案。
研究人員介紹,植物主要通過兩種途徑獲取營養:第一種是植物根系直接從土壤吸收營養,稱為直接營養吸收途徑。第二種是植物通過與菌根真菌共生從外界環境中獲取營養,稱為間接營養吸收途徑。
叢枝菌根共生是自然界最普遍的一種共生,是植物從環境中高效獲取營養的重要途徑,叢枝菌根真菌提供給宿主植物的磷元素占宿主植物總磷獲取量的70%以上。過去50多年的研究發現,植物根據自身的磷營養狀態調控其與叢枝菌根真菌之間的共生,研究人員稱為菌根共生的“自我調節”,但其調節機制未知。
王二濤研究團隊首次繪制了水稻-叢枝菌根共生的轉錄調控網絡,發現植物直接磷營養吸收途徑(根途徑)和共生磷營養吸收途徑(共生途徑)均是受到植物的磷信號網絡統一調控,回答了菌根共生領域“自我調節”這一困擾領域的重要科學問題。(完)【編輯:苑菁菁】
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