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科学家揭秘豆科植物待“菌”之道

2025年05月08日09:09 | 来源:科技日报
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原标题:科学家揭秘豆科植物待“菌”之道

科技日报上海5月7日电 (记者王春)豆科植物既能“热情招待”根瘤菌来获取氮肥,又能坚决抵抗病原微生物的侵害,是什么让它如此“有礼有节”地对待不同微生物?记者7日从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉,该中心王二涛研究团队解开了这个谜团:豆科植物拥有一套能精准辨别根瘤菌的“信号识别系统”。相关成果发表在国际期刊《自然》上。

研究团队发现,当根瘤菌靠近时,豆科植物会分泌一种名为“结瘤因子”的信号分子,细胞表面的受体蛋白能够识别这一信号。研究团队进一步研究后还发现,细胞质内的类受体激酶蛋白MtLICK1/2在信号传递中扮演了关键角色。该蛋白能促使植物形成根瘤器官,允许根瘤菌进入植物细胞共生固氮。

在自然界中,豆科植物与根瘤菌的“合作”堪称典范——植物为根瘤菌提供住所(根瘤器官)和食物(光合产物),而根瘤菌则发挥“固氮工厂”的作用,将空气中植物无法直接利用的氮气转化为可吸收的铵态氮。这种共生关系不仅高效环保,还能减少植物生长对化学氮肥的依赖,对可持续农业发展意义重大。

研究人员表示,类受体激酶蛋白MtLICK1/2不仅能够帮助植物“开门迎客”,与根瘤菌建立共生,还能帮助植物“关门御敌”,在根瘤菌侵染初期迅速抑制免疫反应,避免植物对根瘤菌“误伤”。MtLICK1/2如同既能识别友军又能阻挡敌人的“卫兵”,在植物与微生物之间的互作中发挥着关键作用。

(责编:罗知之、陈键)
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