研究は、植物と菌類の間の共生関係を仲介する新しいメカニズムを説明しています。 これは増加する道を開きます 農業の より少ない水、土地、より少ない化学肥料の使用を必要とするより弾力性のある作物を育てることによる将来の生産性。
植物にはコンプレックスがある 共生の 菌根菌との関係。 これらの菌類は植物の根の周りに鞘を形成し、共生関係の下で複数の利点を提供します。 この関係により、植物、特にリンによる水分と栄養素の取り込みが増加し、その見返りとして、植物は菌類に炭素を供給して栄養を与え、成長させます。 菌類は植物の根で非常に長く伸びているため、より多くの土壌にアクセスできるようになりました。 すべての陸上植物種のほぼ80％は、根に関連する菌根菌を持っています。 この関係は、根底にあるメカニズムがまだ調査されている最も遍在的で関連性のある植物と微生物の相互作用です。
8月XNUMX日に公開された研究では 自然植物、研究者らは、ゲノム配列決定、量的遺伝学、ハイパフォーマンスコンピューティング、実験生物学を利用して、植物と菌類の共生関係を可能にする遺伝的トリガーを見つけました。彼らが選んだ シロイヌナズナ、外生菌根菌と自然に相互作用しない植物 L.バイカラー。 彼らは、この植物と土壌中の菌類との間の共生関係を制御する可能性が最も高い特定の遺伝子を特定しました。 その後、彼らはこの植物を遺伝子操作して、G型レクチン受容体様キナーゼPtLecRLK1タンパク質と呼ばれるタンパク質を発現する新しいバージョンにしました。 これで、植物に真菌が接種されました。
G型レクチン受容体様キナーゼPtLecRLK1タンパク質は、 ポプラ–L。バイカラー だけでなく、トランスジェニック シロイヌナズナ–Lバイカラー 菌類が植物の根の先端を包み込み、共生形成を示す菌類の鞘を形成するようなシステム。 単一の遺伝子の改変により、非宿主 シロイヌナズナ この共生生物のホストに変換されました。
現在の研究では、植物と菌類の共生関係がどのように確立されるかについての重要な分子的ステップについて説明しています。 遺伝的トリガーを見つけることによってこの関係をよりよく理解することは、この共生関係を使用して、ドラフト、または栄養と窒素の取り込みの増加、病原体の処理などの悪条件で植物を育てることができるようにするのに役立ちます。関係。 それは私たちがより少ない水、より少ない水を必要とする作物を育てるのを助けることができます 農業の 土地、化学肥料が少なく、害虫や病原菌に抵抗し、XNUMXエーカーあたりの収量が多くなります。
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ソース
Labbé、J etal。 2019.レクチン受容体様キナーゼによる植物と菌根の相互作用の媒介。 自然植物。 5（7）：676。 http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
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