资环学院根系生物学研究中心王秀荣课题组发现在AM共生中参与碳分配的蔗糖转运蛋白

来源单位及审核人:资源环境学院 周艳华编辑:李彦华审核发布:费思迎 发布时间:2023-12-05

近日,华南农业大学资源环境学院根系生物学研究中心、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室王秀荣课题组在Plant, Cell & Environment发表了题为“The soybean sugar transporter GmSWEET6 participates in sucrose transport towards fungi during arbuscular mycorrhizal symbiosis”的研究论文(原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.14772),发现了大豆中第一个参与菌根共生中蔗糖外排的转运蛋白GmSWEET6。

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)是在自然界中广泛存在的一种根际有益微生物,并能与85%以上陆生植物形成共生关系,AM真菌为植物提供氮磷等营养,作为回报,植物为AM真菌提供碳源。已有研究表明,植物能以脂肪酸和糖类两种形式为AM真菌提供碳源,植物根系中糖的代谢和转运是决定植物与AM真菌共生效率的关键因素(Zhao et al., 2019),而负责向AM真菌提供糖类的植物转运蛋白少有报道。

研究表明,接种合作型AM真菌显著增强GmSWEET6的表达;亚细胞定位分析发现GmSWEET6定位在丛枝周膜(peri-arbuscular membrane)上,酵母实验证实了其蔗糖转运功能。进一步通过大豆转化植株的研究发现,超量表达GmSWEET6会增加根系分泌物中蔗糖的含量,超量或干涉GmSWEET6表达会影响丛枝侵染结构的衰老进程。并且,过表达或干涉GmSWEET6均会影响大豆植株的生长、磷含量和糖浓度。以上研究证实GmSWEET6参与菌根共生中蔗糖向丛枝周腔(peri-arbuscular space)的外排。

毕业博士生赵少鹏和硕士生郑林生为该论文的共同第一作者,王秀荣教授为通讯作者,华南农业大学根系生物学研究中心田江研究员、王金祥研究员,福建农林大学根系生物学研究中心廖红教授、李欣欣副教授参与了研究工作。该研究得到了国家重点研发计划重点专项(2021YFF1000500)和国家自然科学基金面上项目(31672237)的资助。


文图/资源环境学院 王秀荣

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