报告题目:植物与菌根真菌共生的分子机理研究
报告人:于楠,中科院上海植物生理生态研究所博士后
主持人: 朱瑞良 教授
报告时间:6月25日 9:00
报告地点:闵行生科院534报告厅
报告人简介:于楠,1999-2003年就读于上海交通大学生命科学技术学院,获学士学位;2003-2010年就读于中科院上海植物生理生态研究所,获博士学位;2010-2012年留学英国John Innes Centre从事博士后研究;2013年至今,中科院上海植物生理生态研究所博士后。主要研究领域植物-微生物共生的分子调控机制,近年来主要研究成果分别发表在 The Plant Cell、Cell Research等国际主流学术期刊上,对相关领域有广泛的影响。
报告摘要:菌根是指土壤中互惠互利的真菌与植物根的共生体,分布广泛,超过80%的陆生植物都能够与菌根真菌建立共生关系。植物-菌根真菌共生是植物由水生向陆生植物进化所必须的,在自然界中有巨大的竞争优势。植物-菌根共生过程中,真菌一方面从植物获得碳源等有机物作为自己的营养,另一方面能够帮助植物高效吸收土壤中的磷、氮等营养元素,显著促进植物的生长。研究植物-菌根共生可以为提高农作物营养吸收效率,降低磷肥和氮肥的使用提供理论基础。
赤霉素(Gibberellin)是一类植物内源激素,参与植物发育和环境响应。我们发现赤霉素处理植物导致菌根共生能力下降,抑制菌根共生。而植物赤霉素信号通路关键基因della突变体不能与菌根共生,预示着DELLA可能是赤霉素调节植物生长和菌根共生的关键基因。通过酵母双杂交筛选和Pull-down等实验证明DELLA与新基因编码的蛋白DIP1(DELLA Interacting Protein 1)以及DIP1-RAM1(Required for Arbuscular Mycorrhizal)相互作用控制菌根共生。从而第一次揭示出植物-菌根共生过程中的转录因子复合体DELLA-DIP1-RAM1,为我们理解菌根共生如何受环境调控提供了理论基础。进一步的研究还发现DELLA-DIP1-RAM1转录因子复合体调控一个H+-ATPase,实验表明该H+-ATPase突变体不能通过菌根共生获得磷营养,表现为菌根共生缺失。这是目前发现的首个有活性的H+-ATPase参与菌根共生,通过产生和维持细胞内外H+离子梯度而驱动植物与菌根真菌之间的营养交换。