校友风采Cell封面论文！中科院分子植物卓越中心王二涛团队在磷信号网络调控菌根共生的研究中取得重大进展
作者：管理员 发表日期：2021-10-13 访问次数：2659
植物和丛枝菌根真菌建立共生是自然界中最古老的共生关系。丛枝菌根共生是最普遍的一种共生，是植物从环境中高效获取营养的重要途径。丛枝菌根真菌提供给宿主植物的磷元素占宿主植物总磷获取量的70%以上。过去50多年的研究发现，植物根据自身的磷营养状态调控其与丛枝菌根真菌之间的共生，研究人员称为菌根共生的“自我调节”（"self-regulation”nature of mycorrhizal symbiosis）,但其调节机制未知。2021年10月12日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组在Cell发表了题为A phosphate starvation response-centered network regulates mycorrhizal symbiosis的封面论文，解析了水稻-丛枝菌根共生的转录调控网络，并回答了菌根共生领域“自我调节”这一困扰领域的重要科学问题。鉴于该研究的重要性，我们有幸邀请到清华大学谢道昕院士对该项研究做了简评，以飨读者。
专家点评
谢道昕 教授（中科院院士）
中国科学院王二涛团队在磷信号网络调控菌根共生的研究中取得重大进展
磷是植物生长发育必需的三大营养元素之一。植物主要通过两种途径获取营养：第一种是植物根系直接从土壤吸收磷、氮等营养元素，称为直接营养吸收途径。第二种是植物通过与微生物共生从外界环境中获取营养，称为间接营养吸收途径。丛枝菌根共生是最普遍和古老的一种共生关系，丛枝菌根真菌提供给宿主植物的磷元素占宿主植物总磷获取量的70%以上。过去50多年的研究发现：植物根据自身的磷营养状态调控丛枝菌根共生的效率，研究人员称为菌根共生的“自我调节”，但其调控机制一直未知。中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组2017年发表在Science的研究工作表明，宿主植物以脂肪酸的形式为菌根真菌提供碳源，而菌根真菌则帮助宿主植物高效获取磷等营养。王二涛研究团队2021年10月12日在国际学术期刊Cell上发表题为“A phosphate starvation response-centered network regulates mycorrhizal symbiosis”的研究论文，首次绘制了水稻-丛枝菌根共生的转录调控网络，发现植物根系磷营养吸收途径（直接途径）和共生磷营养吸收途径（间接途径）均受到植物磷信号网络的调控，阐明了菌根共生领域“自我调节”这一重要科学问题。该研究表明，在低磷条件下，植物磷信号的核心转录因子PHRs结合菌根共生相关基因的启动子上的P1BS元件，直接调控这类基因的表达，从而促进水稻-丛枝菌根共生，增加磷元素的吸收；在高磷条件下，植物磷元素感受器SPX通过与PHRs之间的互作抑制菌根共生。目前农业生产中使用了大量的含磷化肥，严重污染了生态环境，是我国农业生产中亟待解决的重大问题之一。通过提高PHR基因的表达，有望达到增加水稻直接吸收磷营养和间接通过丛枝菌根共生磷营养吸收的目的，降低农业磷肥的施用。
水稻-丛枝菌根共生的转录调控网络
论文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01113-2
学习经历
1999.09-2003.06，在河南大学生命科学学院学习，并获学士学位。
工作经历
2013.01- 至今，中国科学院植物生理生态研究所研究组长，研究员。
2008.11- 2012.12，英国John Innes Centre，博士后
社会兼职
2015-01-01-2019-12-31,中国植物生理与植物分子生物学学会, 青年工作委员会主任。
