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向真菌喂养脂肪丛枝菌根中脂质转移的证据

2019-06-30 09:07:09 • 来源：

几乎所有生物都与大量不同的微生物共生。丛枝菌根(AM)共生是植物与一组称为Glomeromycota的真菌之间的相互作用。大多数陆地植物，包括几种作物物种，都能够与这些真菌相互作用，这些真菌长期以来一直对植物生长和营养产生积极影响。真菌生活在植物根部，在那里它们将卷须(称为菌丝)伸长到周围的土壤中，就像根系的延伸一样，以便更好地获取和转移营养物到植物中。作为回报，植物提供在光合作用期间制成的真菌食物。

向真菌喂养脂肪丛枝菌根中脂质转移的证据

以前的研究表明，AM真菌晚餐至少由高能糖组成，但今天在New Phytologist发表，Boyce Thompson研究所的Maria Harrison博士的研究人员和波恩大学的PeterDörmann博士都有产生了第一个实验证据表明AM真菌也从宿主植物中获得脂肪(脂质)。

“直到最近，人们才认为这种真菌从植物中获取糖，并且可以自己制造其他必需的营养素，”哈里森解释说。“然而，这不是完整的故事。”

脂质的转移可能同样重要。生活在植物根部内，真菌将进入根细胞并形成一种称为丛枝的树状结构，使共生成为同名。当形成丛枝时，必须产生新的植物和真菌膜，如生长树的延伸分枝上的树皮。为此，两种生物都会增加脂质的产生，脂质是细胞膜的重要组成部分。果然，含有真菌丛枝的植物根细胞增加了参与产生这种脂质的基因的表达3000倍。

更进一步，Bravo等。表明，在模型豆科植物Medicago truncatula中单独改变其中两个基因FatM和RAM2不仅会破坏真菌形成健康丛枝的能力，还会降低真菌生长所必需的脂质的植物产量，称为16：0β-单酰甘油(MAG)。该结果表明FatM和RAM2可能在16：0βMAG的生物合成中发挥特定作用，并进一步突出了这种特定脂质对AM共生的重要性。

使这种食物交换更加重要的是AM真菌本身不能合成16：0βMAG，这表明真菌依赖于它们的宿主植物作为这种分子的来源。植物为真菌提供这种必需脂质的令人兴奋的发现有助于解释真菌的神秘专性性质，这意味着它完全依赖于其宿主的生存和繁殖。

“如果没有从植物中获得的基本脂质，AM真菌就不能产生它所需的复合脂质，”第一作者Armando Bravo说。

该研究的下一步是研究植物如何调节16：0βMAG的产生，以及真菌的更多脂肪是否意味着更多的营养转移到植物中。在农业土地正在消耗必需营养素的世界中，AM共生可能是更健康的植物和更高的作物产量的关键。

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