植物缺磷及菌根信号转导网络

磷是植物生长发育的主要限制因子之一,主要以无机正磷酸盐的形态被植物吸收,而其在土壤中的移动性和生物有效性很低。为了适应磷缺乏的环境,植物进化出了包括与丛枝菌根真菌形成互惠共生体系在内的一系列适应性机制以增强对磷的吸收、转运和再利用等。所有的这些机制均是由复杂而精巧的分子调控网络控制的。近年来众多基因被鉴定并进行功能研究后与该调控网络联系起来,这些基因包括各种蛋白质基因和非编码RNA基因。本文旨在对当前该领域的研究进展作一总结,同时探讨植物缺磷与菌根信号转导途径间可能存在的相互关系。     

磷转运蛋白OsPT6在水稻武育粳7号苗期磷素吸收利用中的作用

磷转运蛋白OsPT6为水稻Pht1家族成员之一,具有吸收和转运磷酸盐双重功能。以水稻高产品种武育粳7号的OsPT6超表达转基因材料为试材,研究磷转运蛋白OsPT6在武育粳7号磷素吸收利用中的作用。结果表明:1)OsPT6在武育粳7号的地下部表达丰度较高,同时在地下部和地上部该基因均受缺磷诱导表达量显著增加。2)OsPT6超表达后,转基因植株生长良好。正常供磷和低磷处理35d后,OsPT6超表达植株地上部和地下部干物质量都显著增加。3)OsPT6超表达转基因材料在不同浓度磷素处理后,各组织全磷含量有所增加,其中营养器官尤为显著。     

植物激素响应和调控丛枝菌根共生研究进展

【目的】丛枝菌根是土壤中的丛枝菌真菌（arbuscular mycorrhizal,AM）与大多数陆地植物根系形成的互惠共生体。丛枝菌根的形成过程是一系列信号交换和转导的结果,受到很多基因的程序化表达调控。植物激素作为重要的信号物质被证实能够参与调控植物与AM真菌的互作过程。本文简述了植物激素在调控丛枝菌根形成的作用机理,为激素调控丛枝菌根形成的研究与应用提供理论线索。主要进展外源施加低浓度的生长素和脱落酸能够促进丛枝菌根共生,而外源施加赤霉素能够显著抑制丛枝菌根中丛枝的形成;内源缺失赤霉素,脱落酸以及油菜素内酯会抑制丛枝菌根共生;茉莉酸合成突变体推迟丛枝菌根形成;独脚金内酯合成、转运以及受体突变体都会抑制丛枝菌根共生;生长素以及脱落酸受体表达量降低会抑制丛枝菌根共生。但是生长素信号受体的降低表达不仅能够显著抑制丛枝菌根的形成还能显著抑制丛枝细胞的正常发育,而植物脱落酸信号受体表达降低突变体中丛枝细胞发育正常。研究展望激素如何调控丛枝菌根共生的研究仍处于起步阶段。随着转基因和基因编辑技术（如Crispr/cas9系统介导的基因敲除技术）的快速发展以及通过菌根植物的基因组、转录组、蛋白质和代谢组数据的挖掘,丛枝菌根共生中的众多科学问题以及与其他植物-微生物互作系统等问题都将一一得到解答。