我国科学家在植物-微生物相互作用研究中取得重要进展

<正>据中国科学院上海生命科学研究院通报,6月8日,国际学术期刊《科学》在线发表了该院植物生理生态研究所王二涛研究组关于植物-微生物相互作用的最新研究成果。研究论文"Plants transfer lipids to sustain colonization by mutualistic mycorrhizal and parasitic fungi"首次揭示了在丛枝菌根真菌与植物的共生过程中,脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式,并发现脂肪酸作为碳源营养在植物-白粉病互作中起重要作用。     

王二涛团队首次发现植物转运葡萄糖的“交通工具”

<正>中科院上海植物生理生态研究所王二涛研究组首次发现,在丛枝菌根真菌与植物的共生过程中,脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式。他们还发现,脂肪酸作为碳源营养在植物-白粉病互作中起着重要作用。《科学》杂志日前在线发表了此项研究成果。菌根共生是植物与菌根真菌建立的互惠互利的同盟,也是自然界最为广泛的共生形式。植物可通过与菌根真菌     

AM真菌对植物防御性蛋白的影响

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是一类普遍的内生菌根真菌,能够与大多数陆生植物的根系形成共生菌根。大量的研究表明,AM真菌能够通过诱导植物体产生一些防御性蛋白,并且提高植物叶片及根系的抗氧化酶活力来增强植物的抗逆性、抗病性,与此同时也能促进植株生长,调节菌根根际土壤的理化环境和营养环境。为了系统了解AM真菌在农业生产上提高植物抗病性、抗逆性和促进植物生长发育的机制,本文归纳了近年来国内外关于AM真菌与植物共生能够促使植物产生防御性蛋白[如可溶性蛋白、病程相关蛋白（Pathogenesis related protein,PR-蛋白）]的机理及其提高防御酶活性等的最新研究进展,并分别概述了在生物胁迫、非生物胁迫和自然生长三种环境下,植物体的相关防御性蛋白和防御性酶活力受AM真菌的影响状况。最后指出AM真菌-根系共生蛋白在农业生产应用中的发展前景并对其进行了展望。     

孙丽英教授团队有望创建新型植物真菌病害的生防因子

<正>目前已发现的类病毒共34种,全部来源于植物寄主。类病毒作为植物界广泛分布的活细胞寄生物,在动物界和菌物界却尚未发现。西北农林科技大学植物保护学院、旱区作物逆境生物学国家重点实验室、双一流学科群病虫害综合治理PI团队孙丽英教授课题组于2017年在PNAS报道了植物病毒在与某些病原真菌共侵染时会发生跨界侵染植物病原真菌的现象。近日,该课题组在前期研究基础上进一步揭示了病毒跨界传播新领域,发现了植物类病毒能够跨界侵染病原真菌,并引起病原真菌致病力衰退,有望创建新型植物真菌病害的生防因子,这一原创性成果发表在双一流A类期刊《美国科学院院刊》上。     

中科院微生物所在土传病原真菌染色质重塑抵御寄主ROS胁迫研究中获进展

正近期,中国科学院微生物研究所研究员郭惠珊课题组在《PLOS PATHOGENS》在线发表了研究论文,发现了土传病原真菌通过染色质重塑应对寄主活性氧物质(ROS)的胁迫,修复ROS造成的真菌DNA损伤。病原菌与植物的互作过程中,植物病原菌的胞外物质(如真菌细胞壁组分、细菌鞭毛、分泌蛋白等)会诱导植物免疫相关蛋白(如RBOHD)产生大量的ROS。ROS作为植物防御的第一道防线,一方面启动传递免疫信号,另一方     

AM真菌对植物防御性蛋白的影响:研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是一类普遍的内生菌根真菌,能够与大多数陆生植物的根系形成共生菌根。为了系统了解AM真菌在农业生产上提高植物抗病性、抗逆性和促进植物生长发育的机制,本研究归纳了近年来国内外关于AM真菌与植物共生能够促使植物产生防御性蛋白[如可溶性蛋白、病程相关蛋白(Pathogenesis related protein,PR-蛋白)]的机理及其提高防御酶活性等的最新研究进展,并分别概述了在生物胁迫、非生物胁迫和自然生长3种环境下,植物体的相关防御性蛋白和防御性酶活力受AM真菌的影响状况。最后指出AM真菌-根系共生蛋白在农业生产应用中的发展前景并对其进行了展望。     

粮食作物AM真菌研究进展

综述了近年来粮食作物根际AM真菌多样性研究进展,包括粮食作物根际AM真菌资源及种类,AM真菌对粮食作物的侵染及影响因素;以及AM真菌对粮食作物生长发育、矿质营养吸收、植物抗逆性和抗病性等方面影响的研究现状;并展望了粮食作物AM真菌的应用前景。     

AMF在三峡库区生态环境建设中的应用

三峡库区生态环境脆弱,丛枝菌根真菌作为一种新型的生物肥料,可以与植物的根形成互惠共生体,增加植物对水分和矿质营养的吸收,提高植物抗逆性,以及在土地复垦和植树造林等方面起着重要作用。论述了丛枝菌根真菌的生态特征,以及在三峡库区生态环境建设中的广泛效应,并提出了下一步研究重点和热点。     

中科院发现参与导致小麦赤霉病的新分子

<正>近期,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所唐威华研究组与中国科学院上海有机化学研究所刘文研究组合作完成的题为"A Linear Nonribosomal Octapeptide from Fusarium graminearum Facilitates Cell-toCell Invasion of Wheat"的研究论文。该研究发现植物病原真菌禾谷镰孢菌     

吉林大学首次发现糖异生在植物病原真菌的发育和致病过程中发挥多种作用

<正>2018年,国际微生物领域著名学术期刊《Environmental Microbiology》在线发表了吉林大学植物科学学院秦庆明教授课题组题为"The key gluconeogenic gene PCK1 is crucial for virulence of Botrytis cinerea via initiating its conidial germination and host penetration"的研究论文。据介绍,植物病原真菌引起的病害约占植物病害的70%～80%,每年在世     

科学家发现灰霉菌可攻破杲蔬的免疫防线

灰霉菌是空气中大量存在的一种真菌，迄今未发现有植物对其产生抗性。金海翎等人在近日出版的美国《科学》杂志上报告说，已知的许多病原菌都会输送特殊蛋白质进入植物细胞内部，以抑制植物免疫防卫机制，从而达到有效侵染的效果，而灰霉菌还会利用一种叫做小分子RNA的分子进入植物细胞内部，从而抑制植物免疫系统，这也是首次发现有病原菌利用小分子RNA来达到有效侵染的效果。     

内生真菌与禾本科植物的共生机制研究进展

本文从物种的起源进化、生理学、化学生态学等角度阐述了内生真菌与禾本科植物的共生机制。此类共生体起源于植物致病真菌的一个分支,即生活史具有高度可塑性的有性型Epichloё属真菌经过种间杂交、失去有性生殖能力后的Neotyphodium属真菌与禾本科植物形成了专一性、互利共生程度更高的共生形式。Neotyphodium真菌获得了宿主植物更有效的保护和传播,同时产生更多的生物碱,使得植物抗性增加,竞争能力更强;内生真菌可作为一种生物异源物质在植物内部诱导某种胁迫预警机制,使得植物在环境胁迫来临时更快、更有效的进行气孔调节、渗透调节,同时真菌释放的激素和生物碱可保持植物较高的水分利用效率、维持根系生长以及保证植物的生长不受影响。长期来看,内生真菌-禾草共生体将改变土壤的营养元素水平,降低植物群落的生物多样性,改变食草动物的取食行为,进而影响食物链的能量流动和食物网结构,进而对生态系统产生不可低估的作用。     

植物的AUX/IAA基因家族研究进展

AUX/IAA是生长素早期响应基因家族,其编码的蛋白质能通过与生长素响应因子特异性结合来调控生长素响应基因的表达,在整个植物生长素信号转导过程中具有重要作用。为了深入研究生长素信号转导分子机制,本文就AUX/IAA基因结构特征、组织表达特异性及其在植物生长发育中的功能作了介绍;为提高Aux/IAA基因的应用价值和进行分子水平改良植物物种提供依据。     

中国农大揭示脱落酸和细胞分裂素信号途径拮抗调控逆境应答的新机制

正近日,Molecular Plant在线发表中国农业大学杨淑华/施怡婷团队题为"The Antagonistic Action of Abscisic Acid and Cytokinin Signaling Mediates Drought Stress Response in Arabidopsis"的研究论文。该研究发现脱落酸与细胞分裂素信号途径相互拮抗的分子机制,揭示了植物激素平衡植物生长发育和抗逆性的机理。     

西北农大病毒跨界侵染最新研究进展在PNAS发表

<正>近期,西北农林科技大学植物保护学院孙丽英教授课题组继2017年、2019年分别在《美国科学院院刊》PNAS上报道了植物病毒(黄瓜花叶病毒)和非编码环状RNA(类病毒)跨界侵染植物与真菌的研究结果后,在植物-真菌-病毒互作方面再次取得了突破性进展,进一步拓展了病毒跨界侵染     

十字花科植物嫁接mRNA长距离运输基因IAA14的鉴定及比较

Aux/IAA家族基因是一类典型的生长素诱导表达基因,是植物生长素信号转导通路的重要调控基因。IAA14基因是Aux/IAA基因家族的成员,IAA14基因mRNA被认为在嫁接中发生了长距离运输。本研究从十字花科11个物种中鉴定了14个IAA14基因,每种植物中至少有1个IAA14基因。比较分析了IAA7、IAA14和IAA17的蛋白特性,显示IAA14蛋白特性不同于Aux/IAA家族的其他蛋白,氨基酸序列比对显示所有的IAA14蛋白均包含4个保守结构域。在基因组织结构分析中,发现所有的IAA14基因分享了保守的基因结构:均由5个外显子和4个内含子构成,且内含子定位在保守位置。分析了IAA14基因起始密码子上游1 500 bp序列中的生长素响应相关元件。基于现有的白菜RNA-seq数据,发现白菜IAA14基因在花器官中有大量表达,在胚胎发育中特异表达在心形胚和早期子叶胚中。通过本研究,我们对十字花科11个物种的IAA14基因的基因定位、蛋白特性、基因组织结构、进化关系、启动子基序以及基因表达情况有了基本了解,对于未来进一步深入研究IAA14基因奠定基础。     

吲哚-3-乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)在甜菜生长发育过程中的分布

本研究旨在明确IAA和ABA在甜菜发育过程中的作用机制。用生物信息学方法鉴定出IAA和ABA生物合成酶基因,通过qRT-PCR检测基因的表达并结合超高效液相色谱质谱(UPLC/MS/MS)定量 分析IAA 和ABA的浓度变化。结果表明BvIAA6、BvIAA26 和BvIAA33 基因在甜菜茎和花蕾中协同调节IAA 激素含量的变化,BvABA2、BvABA3、BvNCED1 和BvNCED5 基因调控ABA 的含量变化;研究发现ABA的含量高于IAA,但是IAA在促进植物生长方面的作用强于ABA;IAA和ABA生物合成酶基因具有组织特异性表达的特征。研究阐明了内源性IAA和ABA在甜菜生殖生长过程中的分子机制,为作物的分子育种提供了应用性参考。     

研究揭示植物光信号转导的新机制

<正>近日,植物生物学权威期刊《The Plant Cell》在线发表了上海交通大学杨洪全课题组在植物光信号转导分子机制研究方面的新进展"COP1 and phyB Physically Interact with PIL1 to Regulate Its Stability and Photomorphogenic Development in Arabidopsis"。该研究阐释了模式植物拟南芥PIL1蛋白通过与光形态建成的关键负调控因子COP1以及红     

南农大教授在植物体内发现能抗虫的内生真菌

<正>南京农业大学教授王志伟课题组近日首次在南京本土禾本科植物小颖羊茅内发现了内生真菌。这种真菌好比人体内有益菌,能自动保护植物免受病虫的侵扰。     

共生真菌对豆科植物吸收微量元素的影响及相关机制

为了更好理解农业生产中土壤有效微量元素匮乏或比例不平衡问题,本文介绍了植物-有益真菌之间的相互作用,尤其是豆科植物与内生真菌和菌根真菌之间的联系。植物-有益真菌共生能够不同程度地促进宿主吸收水分及土壤微量元素,提高植物生长及产量。本文总结了共生真菌调节的植物从土壤环境吸收微量元素的促进机制,并把机制总结为三个方面：（1）共生体系分泌的酸性化合物可以溶解土壤中难溶性矿物质,使土壤中微量元素有效性提高;（2）共生真菌产生的次级代谢产物提高宿主根部对微量元素的吸收和转运速率;（3）共生真菌定殖可以诱导宿主微量元素吸收和转运相关基因的表达。最后,文章对该领域存在的问题进行讨论,并展望了共生真菌在农业上的应用潜力。