1月7日下午,中科院上海植物生理生态研究所王二涛老师做客我校生命科学技术学院第128期“植物生物学前沿论坛”,在作物遗传改良国家重点实验室一楼报告厅做了题为“植物-微生物共生与营养吸收”的学术报告。
王二涛老师首先分享了植物-微生物的互作机制,讲述了丛枝真菌与植物的共生过程。在自然界中,菌根共生可以让植物高效利用土壤中的磷和氮等营养元素,同时植物把20%左右的光合产物传递给丛枝真菌。传统理论认为糖是植物传递给菌根的主要碳源形式,但是王二涛老师的研究发现在丛植真菌与植物的共生过程中,脂肪酸才是植物传递给菌根的主要碳源形式。该研究不仅推翻了传统认识,对于理解生态系统的碳氮循环具有重要意义。
随后王二涛老师分享了植物区别病原真菌与共生真菌信号分子机制。王二涛老师的研究发现OsMYR1是菌根因子(Myc factor)的受体。并且该研究发现,水稻共生受体和免疫受体存在竞争关系。OsMYR1和OsCEBiP两个受体竞争结合OsCERK1,从而决定了共生和免疫信号的特异输出。同时王二涛老师提出了“单刀双掷”模型,为全面理解植物与菌根真菌共生过程中的免疫机制提供了全新的视角。
最后王二涛老师分享了菌根共生的“自我调节机制”。植物通过两种途径从土壤中获得磷元素:一种是直接从土壤中吸收;一种是通过菌根共生间接从土壤中吸收。早年的研究发现,磷酸盐饥饿响应转录因子(PHR)可以调控植物直接营养吸收途径。王二涛老师的研究发现,PHR还可以调控植物间接营养吸收途径即菌根共生过程。该研究用水稻菌根共生基因的转录调控区筛选转录因子文库,并绘制了丛枝真菌共生的转录调控网路,发现了PHR处于网络调控核心位置。并且该研究还发现,过表达PHR以及其磷感受器SPX突变体都表现出高磷处理抑制菌根共生的不敏感,表明在高磷条件下,植物通过PHR-SPX调控菌根共生。王二涛老师希望,在农业生产中通过在植物中过表达PHR,以直接和间接的两种方式提高植物对于磷元素的吸收与利用,提高产量,降低农业上对于磷肥的施用,实现农业的可持续性发展。
报告结束后,王二涛老师与在场师生就报告内容进行了热烈的讨论,交流科研心得,为在场师生进行解答。
审核人:曹扬荣