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    江西省農業科學院在叢枝菌根真菌(AMF)與水稻共生研究領域取得重大突破

    時間:2019-12-18 10:28 來源:科技管理處 作者:黃仁良
    我院關于菌根與水稻互作研究的高水平論文得到國際共生菌研究權威科學家Benoit Lefebvre教授的高度肯定。

    我院關于菌根與水稻互作研究的高水平論文得到國際共生菌研究權威科學家Benoit Lefebvre教授的高度肯定。2019年9月4日,我院黃仁良博士以第一作者在國際權威雜志《New Phytotogist》(生物學1區,IF7.299)發表了題為“Natural variation at OsCERK1 regulates arbuscularmycorrhizalsymbiosis in rice”的文章,12月11日,法國圖盧茲大學著名植物微生物學教授Benoit Lefebvre博士在同一雜志為該文章撰寫專評“An opportunity to breed rice for improved benefits from the arbuscularmycorrhizal symbiosis?”,表明我院在叢枝菌根真菌(AMF)與水稻共生研究領域取得了重大突破,并被國際學術界認可和期望。

    AMF是分布最為廣泛的一類土壤真菌,可利用植物產生的脂質等碳源物質維持自身生長,作為“回饋”,其可幫助植物吸收土壤中的水分和礦物鹽。此外,AMF可改善植物營養條件,提高植物的抗旱性、耐鹽性和抗病性。

    黃仁良博士所在的團隊從東鄉野生稻中成功克隆了OsCERK1DY基因,并申請了基因專利,搶占了水稻生物技術育種前沿的制高點和菌根共生領域的主控權。此外,團隊成員利用OsCERK1基因培育出多個水稻新品系,且初步的研究表明,這些新品系在田間不施肥情況下增產顯著。表明該基因在培育綠色超級稻和減肥減藥中具有良好的應用前景。

    Benoit Lefebvre博士指出:盡管AMF定殖和菌根對植物生長反應(MGR)的遺傳差異性已在包含水稻在內的多種作物中展開了分析和研究,但截至目前,還未有效地克隆到導致這些性狀差異的共生信號受體基因。黃仁良博士等與華中農業大學合作,得到以下結果:1. 從東鄉野生稻中克隆得到的OsCERK1基因所編碼的自然變異蛋白可顯著促進AMF與水稻的共生,且首次發現了參與共生信號識別蛋白序列的自然變異影響AMF定殖水平;2. AMF定殖水平的增加會帶來水稻在盆栽實驗中生長反應加強以及田間產量增加;3. OsCERK1除了參與植物與AMF的共生,還參與了各種微生物相關分子模式(MAMPs)識別,此外,研究結果表明,來源于東鄉野生稻的OsCERK1提高了水稻對稻瘟病的抗性。因此,利用新克隆得到的OsCERK1基因可培育與AMF有益共生關系的水稻新品種,從而提高水稻營養利用效率和對稻瘟病的抗性。

    Benoit Lefebvre博士還指出:該項研究結果啟發和鼓勵科學家進一步研究共生信號感知和信號傳遞基因的等位變異,及其對AMF定殖水平的影響。該研究開辟了AMF與水稻共生研究與利用的新領域。

    文章鏈接

    https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16158

    https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.16333

    編輯發布:曾斯敏
    3d之家