中科院“青年千人”研究员最新发表《Science》文章

脂肪酸是植物传递给菌根真菌的碳源

这一研究成果公布在今日（6月9日）Science杂志上，文章的通讯作者是上海植物生理生态研究所王二涛研究员，二涛研究员主要从事从事植物和微生物共生的分子机理研究，入选中组部“青年千人计划”。文章的第一作者为姜伊娜博士和博士研究生王万晓、谢秋瑾。其他参与研究的还包括福建农林大学唐定中研究员和中科院植生所杨琛和陈晓亚研究员。

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共生高效率的从土壤中获得磷和氮等营养；同时植物把20%左右的光合作用产物传递给菌根真菌供其生长。每年大约有50亿吨的光合作用产物通过菌根真菌被固定在土壤中，对整个生态系统的碳氮平衡具有重要的作用。

传统理论认为糖是植物为菌根真菌提供碳源营养的主要形式。但在最新这项研究中，研究人员通过稳定同位素标定实验，首次否定了糖是植物传递给菌根真菌主要碳源形式。同时，研究者采用遗传学，分子生物学及代谢生物学的手段研究发现，植物宿主的脂肪酸合成对于丛枝菌根真菌共生是必须的，并且植物合成的脂肪酸能够直接传递给菌根真菌。

之后研究人员通过进一步的研究发现植物基因合成的一类特殊脂肪酸分子，被植物的转运蛋白转运给菌根真菌。该研究系统揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要传递形式，推翻了传统认识，对于理解生态系统的碳氮循环具有重要的意义。

同时研究还发现，在植物病原真菌相互作用中，病原真菌和寄主植物争夺脂肪酸作为其生长的碳源，进而侵染植物，造成作物的减产。通过降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的转运，能够有效的抑制病原真菌的致病性。该机理的揭示有助于将来选育抗真菌病害作物。

同期Science杂志也发布了另外一篇“背靠背”研究论文，英国诺里奇研究所的Peter J. Eastmond研究组用不同研究手段，证明了同一结论。不过他们的论文接受时间比王二涛研究组的晚了大约一周。

植物病原真菌还有一些“奇怪”的作用机制，例如近期同样来自上海植物生理生态研究所的研究人员发现病原真菌可以利用肠道微生物加速杀蚊。