戴傳超教授課題組在內(nèi)生真菌促進(jìn)花生-根瘤菌共生互作的機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展
近日，我院戴傳超教授課題組在內(nèi)生真菌促進(jìn)花生-根瘤菌共生關(guān)系建立的研究中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌楓香擬莖點(diǎn)霉（Phomopsis liquidambaris B3）的根部定殖改變了花生根系分泌物的組成，影響了根瘤菌對根系分泌物的趨化性、促進(jìn)根瘤菌生物膜的形成以及結(jié)瘤相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)花生結(jié)瘤。相關(guān)成果以“Root endophyte-enhanced peanut-rhizobia interaction is associated with regulation of root exudates”為題發(fā)表在《Microbiological Research》上。戴傳超教授為論文通訊作者，已畢業(yè)博士生王宏偉，在讀碩士生馬晨雨為共同第一作者。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.micres.2021.126765
根瘤菌-植物共生關(guān)系的建立在豆科植物固氮過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為植物氮素營養(yǎng)提供了保障?；ㄉ?Arachis hypogaea L.)作為一種典型的、具有重要經(jīng)濟(jì)意義的豆科作物，能與根瘤菌建立共生形成根瘤器官，發(fā)揮生物固氮功能?；ㄉc根瘤菌共生關(guān)系的建立對花生產(chǎn)量的提高具有積極作用。本課題組前期從大戟科重陽木的莖內(nèi)皮分離到一株內(nèi)生真菌，命名為楓香擬莖點(diǎn)霉（Ph. liquidambaris），能與花生建立良好的共生關(guān)系，有效促進(jìn)花生結(jié)瘤固氮，其潛在的機(jī)制有待闡明。本研究發(fā)現(xiàn)，相比于未接種處理，Ph. liquidambaris接種的花生根系分泌物顯著誘導(dǎo)了根瘤菌的趨化性，并促進(jìn)根瘤菌生長、生物膜形成以及結(jié)瘤相關(guān)基因nodC的表達(dá)，最終增加了花生結(jié)瘤數(shù)目。
后續(xù)研究分析了花生根系分泌物組成及各組分含量，結(jié)果表明Ph. liquidambaris接種改變了花生根系分泌物的滲出模式，表現(xiàn)為有機(jī)酸、氨基酸、酚酸和黃酮類物質(zhì)分泌量的增加。研究進(jìn)一步評估了不同濃度的有機(jī)酸、氨基酸、酚酸和黃酮類物質(zhì)對根瘤菌結(jié)瘤特性的影響，發(fā)現(xiàn)花生根系分泌物中的不同組分差異的影響了根瘤菌的結(jié)瘤特性?？傊?，該研究表明，Ph. liquidambaris通過調(diào)節(jié)根系分泌物的組成增強(qiáng)花生-根瘤菌共生互作。
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