中科院上海植物生理生態(tài)研究所王二濤研究組首次發(fā)現(xiàn)，在叢枝菌根真菌與植物的共生過(guò)程中，脂肪酸是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源形式。他們還發(fā)現(xiàn)，脂肪酸作為碳源營(yíng)養(yǎng)在植物—白粉病互作中起著重要作用。《科學(xué)》雜志日前在線發(fā)表了此項(xiàng)研究成果。
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(guò)與菌根真菌共生，高效率地從土壤中獲得磷和氮等營(yíng)養(yǎng)。與此同時(shí)，植物把20%左右的光合作用產(chǎn)物傳遞給菌根真菌供其生長(zhǎng)。每年約有50億噸的光合作用產(chǎn)物通過(guò)菌根真菌被固定在土壤中，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳氮平衡具有重要作用。
“傳統(tǒng)理論認(rèn)為，糖是植物為菌根真菌提供碳源營(yíng)養(yǎng)的主要形式。然而，植物轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的‘交通工具’始終未被發(fā)現(xiàn)。”王二濤介紹說(shuō)。
通過(guò)穩(wěn)定同位素標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，王二濤團(tuán)隊(duì)首次否定了糖是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源形式。他們發(fā)現(xiàn)，脂肪酸才是植物傳遞給菌根真菌的主要碳源。研究人員找到了負(fù)責(zé)運(yùn)輸脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，從而有力地推翻了傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。
研究還發(fā)現(xiàn)，在植物病原真菌的相互作用中，病原真菌和寄主植物爭(zhēng)奪脂肪酸作為其生長(zhǎng)的碳源，進(jìn)而侵染植物，造成作物的減產(chǎn)。因此，通過(guò)降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，能有效抑制病原真菌的致病性。
