来自受精耕地的磷经常发现河流和湖泊,由此产生的水生植物生长繁荣会导致水中的氧气水平暴跌,导致鱼类枯竭和其他有害影响。
来自Boyce Thompson Institute的研究人员发现了一对植物基因的功能,这些植物基因可以帮助农民改善磷酸盐捕获,可能降低与施肥相关的环境损害。
玛丽亚哈里森,威廉H.Crocker教授BTI和康奈尔农业科学学院综合植物科学学院的兼职教授,是“CLE-SOMN模块调节丛枝菌疹中的杂交内容和真菌殖民“这是9月2日在自然植物发布的。
哈里森的发现源于与丛枝菌根(am)真菌的植物共生关系,该植物根源殖民源于植物通过该界面,该界面通过该界面进行培养的磷酸盐和氮的脂肪酸。真菌还可以帮助植物从压力条件下恢复,例如干旱的时期。
但喂养脂肪酸的am真菌成本高昂,因此植物不会让这种殖民化取消选中。
要发现植物如何控制哈里森实验室的博士后科学家哈里森和领导作者LenaMüller的数量,看着在植物Medicago truncatula(桶式三叶草)和刷卷曲istachyon中编码短蛋白质的基因(barr假斑点)。
CLE肽参与细胞发育和对应激的反应,并存在于从绿藻到开花植物的植物中的存在。
研究人员发现,这些Cle基因中的两种是AM真菌共生的关键调节剂。一旦根部殖民化,一旦殖民化,将减少殖民化率的一个基因。当植物有大量磷酸盐时,另一个基因CLE33降低了定植率。
哈里森说:“即使在较高的磷酸盐条件下,能够控制植物根系中的真菌殖民含量和维持共生水平也可能对农民有用。”“例如,您可能希望AM真菌的其他有益效果,如氮气吸收和从干旱中恢复,以及进一步摄取磷酸盐。您可以通过改变植物中这些Cle肽的水平来实现这些益处。“
Müller发现Cle Peptides通过称为SONN的受体蛋白质作用。与来自阿姆斯特丹大学的研究人员合作,她发现两个Cle肽调节植物的合成称为胞嘧啶。
植物根散发到土壤中,化合物刺激am真菌生长并殖民殖民。一旦根部被殖民化,或者当有大量的磷酸盐时,CLE基因抑制了股骨内酯的合成,从而减少了真菌的任何进一步定子。
“在2000年代初,研究人员发现,植物有一种方法可以测量,然后减少殖民化,”Müller说。“但到目前为止,没有人真正了解这种动态的分子机制。”
研究人员的下一步骤将包括响应于殖民化和高磷酸水平而导致CLE基因的分子。
Müller还计划将这两个Cle肽与具有不同功能的额外Cle肽进行比较。
“Cle肽都是如此相似,但它们具有完全不同的功能,”Müller说。“看看为什么会非常有趣。”
包括其他共同作者张君飞,啜饮和BTI教授的兼职教授;BTI Xuepeng Sun;和克莱姆森大学的研究人员。
该工作得到了国家科学基金会,能源部,瑞士国家科学基金会和德国研究基金会的补助金。
Aaron J. Bouchie是Boyce Thompson Institute的一位科学作家。