熱文：植物間，不只在說“悄悄話”

(相關(guān)資料圖)

自然界中，植物并不是孤立存在的，而是存在與其他生物產(chǎn)生形式各異的互動。一系列研究表明，地上的寄生植物與寄主間可以進(jìn)行物質(zhì)與信號交流；而地下無所不在的叢枝菌根真菌，也能連接各種植物根系，形成龐大的菌根網(wǎng)絡(luò)，在不同宿主植物間傳遞信號與物質(zhì)。這些發(fā)現(xiàn)未來或可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)修復(fù)。

日前，中國科學(xué)院昆明植物研究所吳建強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)受邀在著名國際期刊《植物生物學(xué)綜述年刊》發(fā)表論文，全面介紹了植物間通訊的最新研究進(jìn)展。

吳建強(qiáng)團(tuán)隊(duì)長期從事寄生植物與植物間的相互作用研究。此前，他們首次提出了寄生植物菟絲子與寄主植物可以形成“菟絲子連接的植物微群體”的生態(tài)學(xué)概念，并開展了一系列創(chuàng)新性研究，發(fā)現(xiàn)在菟絲子與寄主植物形成的微群體中，菟絲子能傳遞有生態(tài)學(xué)效應(yīng)的抗蟲系統(tǒng)性信號、鹽脅迫系統(tǒng)性信號、氮素營養(yǎng)缺乏誘導(dǎo)系統(tǒng)性信號等。

研究團(tuán)隊(duì)首次揭示菟絲子與寄主植物之間，以及菟絲子介導(dǎo)的不同寄主植物間，存在大規(guī)模的蛋白質(zhì)交流。某些蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)運(yùn)后還保留了生物學(xué)功能。比如，寄主植物的成花素FT蛋白被轉(zhuǎn)運(yùn)到菟絲子中，激活開花信號，從而誘導(dǎo)菟絲子開花。寄生植物通過這種“有線通訊”，連接不同寄主，交換系統(tǒng)性信號、次生代謝產(chǎn)物、信使RNA（核糖核酸）、小分子RNA、非編碼RNA以及蛋白質(zhì)等。

叢枝菌根真菌因能侵入植物根系，形成叢枝狀結(jié)構(gòu)而得名。地球上約70%至90%的陸生植物與這種真菌形成“交流”：菌絲從土壤中吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)磷和氮等，然后卸載到植物根部，促進(jìn)植物對磷和氮的吸收；反過來，植物也可為真菌提供糖和脂質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)。

與“地上通訊”相似，土壤中的叢枝菌根真菌也能在不同宿主植物間傳遞抗蟲、抗病等系統(tǒng)性信號，轉(zhuǎn)運(yùn)營養(yǎng)物質(zhì)。

因此，研究這種系統(tǒng)性信號交換機(jī)制，不僅為人們了解植物間的相互作用提供了豐富的信息和嶄新視角，還具有非比尋常的生理、生態(tài)意義。

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