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      “激動(dòng)人心的生物學(xué)”揭示了植物對(duì)真菌捐贈(zèng)者的高脂肪飲食
      
			
      
				2019-06-17 09:16:00
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      生物學(xué)中最持久的關(guān)系之一，在4億多年前幫助植物殖民土地，已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)對(duì)農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)產(chǎn)生影響的基本生存秘密。植物科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種特殊形式的真菌侵入植物根部，然后幫助殖民植物從土壤中吸收養(yǎng)分，從長(zhǎng)鏈脂肪酸形式的共生寄主中獲取維持生命的碳，必需脂質(zhì)。
      

      “激動(dòng)人心的生物學(xué)”揭示了植物對(duì)真菌捐贈(zèng)者的高脂肪飲食
      

      以前，科學(xué)家們認(rèn)為真菌只能以碳水化合物的形式從宿主身上接收碳，真菌用來(lái)制造自己的脂肪酸，然后是生存所必需的更復(fù)雜的脂質(zhì)。
      

      現(xiàn)在很清楚，來(lái)自寄主植物的碳的主要來(lái)源是脂肪酸，并且這些脂肪酸在真菌產(chǎn)生更復(fù)雜的脂質(zhì)之前是必需的，所述脂質(zhì)是儲(chǔ)存能量，信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞膜所需的。
      

      由科學(xué)雜志出版的最新作品來(lái)自位于諾威奇研究園的約翰英思中心和Rothamsted Research的聯(lián)合科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。這個(gè)科學(xué)領(lǐng)域目前非常具有競(jìng)爭(zhēng)力，中國(guó)，德國(guó)和美國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)都在追逐類(lèi)似的突破。
      

      John Innes中心的細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，研究團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合負(fù)責(zé)人Giles Oldroyd教授說(shuō)：“人們一直認(rèn)為該植物將糖分輸送到共生真菌中。我們的研究表明，此外植物為真菌提供脂質(zhì)。我們希望通過(guò)更好地了解這些植物/真菌共生物，我們可以改善它們?cè)谵r(nóng)業(yè)中的使用，從而提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的可持續(xù)性。“
      

      這項(xiàng)研究的核心共生關(guān)系，也是自然界中最廣泛的聯(lián)系之一，是絕大多數(shù)植物之間，至少80%的植物和叢枝菌根真菌之間，它們?cè)谥参镏挟a(chǎn)生特殊的飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)。根叫做arbuscules。
      

      產(chǎn)生菌絲以增加根表面積的真菌可以為植物提供高達(dá)80%的營(yíng)養(yǎng)來(lái)自土壤，而植物可以通過(guò)光合作用向真菌提供高達(dá)30%的碳。
      

      Rothamsted植物科學(xué)系高級(jí)生物化學(xué)家，研究小組的聯(lián)合負(fù)責(zé)人Peter Eastmond教授說(shuō)：“這是令人興奮的生物學(xué)。我們發(fā)現(xiàn)這種真菌有效地重新編程植物以抽出脂質(zhì)，”
      

      “對(duì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)具有重要意義，特別是在營(yíng)養(yǎng)貧乏的土壤中，你需要充分利用資源，”Eastmond教授說(shuō)。“還有生物技術(shù)，創(chuàng)造綠色通道，在植物中生產(chǎn)脂質(zhì)，生物燃料和工業(yè)用前體化學(xué)品，作為化石燃料的替代品。”
      

      Rothamsted于2011年開(kāi)始研究這種關(guān)系的新陳代謝，因?yàn)镴IC的突破性遺傳研究是第一個(gè)鑒定和分離維持共生所必需的兩個(gè)基因，RAM(叢枝菌根化需要)1和RAM2。
      

      “我們努力理解為什么這些基因如此重要，直到我們提出共生在植物中產(chǎn)生一種脂質(zhì)工廠的假設(shè)，”伊斯特蒙德教授說(shuō)。“這違背了文獻(xiàn)所說(shuō)的......我們提議推翻教科書(shū)中的內(nèi)容。”
      

      該團(tuán)隊(duì)提出了三個(gè)強(qiáng)大而巧妙的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)圍繞著不可分割的聯(lián)盟，以區(qū)分一個(gè)或兩個(gè)共生伙伴是否產(chǎn)生脂質(zhì)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立地支持該假設(shè)。
      

      “繼續(xù)這一發(fā)現(xiàn)還有很多工作要做，”伊斯特蒙德教授說(shuō)。“它將對(duì)理解這種共生關(guān)系的新陳代謝產(chǎn)生持久影響，并引領(lǐng)研究人員走向許多新方向。”
      
			

			
        
      
			
      
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