有助降低农业磷肥施用 科研人员在植物磷营养吸收上取得新发现

2021-10-13 13:15:25 来源: 中国新闻网

中新网上海10月13日电(郑莹莹)磷是植物生长发育必需的三大营养元素之一。中国科学院分子植物科学卓越创新中心的王二涛研究团队12日晚23时在国际知名学术期刊《细胞》(Cell)上在线发表了一篇封面论文,在丛枝菌根共生“自我调节”研究中取得重要进展。

PHR(Phosphate Starvation Response)是调控植物根途径磷元素吸收的核心转录因子。研究发现,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,为农业生产的可持续发展提供新的方案。

研究人员介绍,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营养,称为直接营养吸收途径。第二种是植物通过与菌根真菌共生从外界环境中获取营养,称为间接营养吸收途径。

丛枝菌根共生是自然界最普遍的一种共生,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”,但其调节机制未知。

王二涛研究团队首次绘制了水稻-丛枝菌根共生的转录调控网络,发现植物直接磷营养吸收途径(根途径)和共生磷营养吸收途径(共生途径)均是受到植物的磷信号网络统一调控,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。(完)

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