연구는 식물과 균류 사이의 공생 관계를 중재하는 새로운 메커니즘을 설명합니다. 이것은 증가 할 수있는 길을 열어줍니다 농업 더 적은 물과 땅을 필요로 하고 화학비료를 덜 사용하는 더 나은 회복력 있는 작물을 재배함으로써 미래의 생산성.
식물에는 콤플렉스가 있다 공생 균근 균류와의 관계. 이 균류는 식물 뿌리 주위에 외피를 형성하여 공생 관계에서 여러 이점을 제공합니다. 이 관계는 식물, 특히 인에 의한 증가된 물과 영양분 흡수를 허용하고 그 대가로 식물은 균류가 먹고 자라도록 탄소를 제공합니다. 균류는 식물 뿌리에서 상당히 길게 뻗어 있으므로 이제 더 많은 양의 토양에 접근할 수 있습니다. 모든 육상 식물 종의 거의 80%가 뿌리와 관련된 균근 균류를 가지고 있습니다. 이 관계는 가장 보편적이고 관련성이 높은 식물-미생물 상호작용이며, 그 기본 메커니즘이 여전히 탐구되고 있습니다.
8월 XNUMX일자에 발표된 연구에서 자연 식물, 연구자들은 게놈 서열 분석, 정량 유전학, 고성능 컴퓨팅 및 실험 생물학을 사용하여 식물과 곰팡이 사이의 공생 관계를 가능하게 하는 유전적 요인을 찾았습니다. 그들은 선택했다 Arabidopsis, 자연적으로 외생균근 곰팡이와 상호 작용하지 않는 식물 L. 바이컬러. 그들은 이 식물과 토양의 균류 사이의 공생 관계를 제어할 가능성이 가장 높은 특정 유전자를 확인했습니다. 그 후, 그들은 이 식물을 현재 G형 렉틴 수용체 유사 키나아제 PtLecRLK1 단백질이라고 불리는 단백질을 발현하는 새로운 버전으로 유전자 조작했습니다. 식물은 이제 곰팡이로 접종되었습니다.
G형 렉틴 수용체 유사 키나아제 PtLecRLK1 단백질은 Populus – L. 바이컬러 뿐만 아니라 트랜스제닉 애기장대 - L 바이컬러 균류가 식물 뿌리 끝을 감싸고 공생 형성을 나타내는 균류 덮개를 형성하기 때문에 시스템. 단일 유전자 변형으로 비숙주 Arabidopsis 이 symbiont의 호스트로 변환되었습니다.
현재 연구는 공생 식물-균류 협회가 어떻게 확립되는지에 대한 중요한 분자 단계를 설명합니다. 유전적 유발 요인을 찾아 이 관계를 더 잘 이해하면 이 공생 관계를 사용하여 외풍, 영양 및 질소 흡수 증가, 병원체 처리 등과 같은 불리한 조건에서 식물을 키울 수 있습니다. 이 연구는 유익한 식물-균근을 조작할 수 있는 길을 열어줍니다. 관계. 그것은 우리가 더 적은 물을 필요로 하는 작물을 재배하는 데 도움이 될 수 있습니다. 농업 화학비료가 적고 해충과 병원균에 저항하며 에이커당 더 많은 수확량을 생산합니다.
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출처
Labbé, J et al. 2019. 렉틴 수용체 유사 키나아제에 의한 식물-균근 상호작용의 매개. 자연 식물. 5(7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
