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通过建立植物真菌共生来提高农业生产力

科学农业与食品通过建立植物真菌共生来提高农业生产力

研究描述了一种介导植物和真菌之间共生关联的新机制。 这开辟了增加的途径 农业 通过种植需要更少水、更少土地和更少使用化肥的更具弹性的作物来提高未来的生产力。

植物 有一个复杂的 共生 与菌根真菌的关系。 这些真菌在植物根部周围形成一个鞘,在共生关系下提供多种益处。 这种关系允许植物吸收更多的水和养分,尤其是磷,作为回报,植物为真菌提供碳以供其食用和生长。 真菌在植物根部延伸很长,因此现在可以接触到更大体积的土壤。 几乎 80% 的陆地植物物种都有与根相关的菌根真菌。 这种关系是最普遍和最相关的植物-微生物相互作用,其潜在机制仍在探索中。

在 8 月 XNUMX 日发表的一项研究中 自然植物,研究人员使用基因组测序、数量遗传学、高性能计算和实验生物学来寻找遗传触发因素,以实现共生关系 植物和真菌一世。 他们选择了 拟南芥, 一种天然不与外生菌根真菌相互作用的植物 双色乳杆菌. 他们确定了一个特定基因,它最有可能控制这种植物与土壤中真菌之间的共生关系。 随后,他们将这种植物基因工程化为一种新版本,该版本现在表达一种称为 G 型凝集素受体样激酶 PtLecRLK1 蛋白的蛋白质。 现在用真菌接种植物。

G 型凝集素受体样激酶 PtLecRLK1 蛋白被认为介导了 杨 – L. bicolor 以及转基因 拟南芥 – L 双色 系统,因为真菌包裹植物根尖并形成真菌鞘,表明共生形成。 通过修改单个基因,非宿主 拟南芥 被转换成这个共生体的宿主。

目前的研究描述了如何建立共生植物 - 真菌关联的重要分子步骤。 通过寻找遗传触发因素更好地了解这种关系可以帮助利用这种共生关系能够在不利条件下种植植物,例如干旱,或增加营养和氮吸收,处理病原体等。该研究开辟了设计有益植物 - 菌根的途径关系。 它可以帮助我们种植需要更少水、更少水的作物 农业 土地,减少化肥,抵抗害虫和病原体,每英亩产量更高。

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{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

Labbe,J 等人。 2019. 凝集素受体样激酶介导植物-菌根相互作用。 自然植物。 5 (7): 676。 http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x

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