Nature | 一个基因突变就可以使植物根系更容易受到有益微生物的喜爱，小麦固氮时代开始！

促进植物和土壤微生物之间的互利关系，增强植物对养分的获取，可以在不增加无机肥料使用的情况下提高作物产量。一种突变会导致植物细胞核中称为 CNGC15 的通道中的氨基酸替换，从而促进这种内共生关系的形成。

豆科植物，如苜蓿，与丛枝菌根真菌（AMF）和固氮细菌（称为根瘤菌）形成互利关系。这些关系被称为 内共生 ，可以改善植物的营养吸收。在M.truncatula中，一种名为CNGC15的通道——CNGC钙离子（Ca2+）通道家族的成员——与另一种名为DMI11的通道形成复合物，通过在植物细胞核中产生Ca2+振荡来响应来自内共生微生物的分子信号。这些振荡是建立土壤微生物和植物根系之间的内共生关系所必需的，因此对养分获取至关重要。尽管哺乳动物的CNGC通道是由环核苷酸的结合来门控的，但植物CNGC的这种调控的证据是有限的，并且已经提出了涉及钙调素（CaM）蛋白质的替代门控机制。然而，研究发现，蒺藜状苜蓿中与Ca2+结合的CaM2是关闭而非打开CNGC15所必需的。我们试图解决两个关键问题： 在这种植物中CNGC15开放的分子机制是什么，DMI1在其与CNGC15的复合物中的具体作用是什么？

研究天然膜环境中的离子通道至关重要，因为它们的结构、功能和调节受到周围脂质分子的复杂影响。然而，在活体植物中使用传统的电生理方法时，研究DMI1和CNGC15等位于核膜（一种包围细胞核并包含核孔的双层膜）中的通道是一个挑战。