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我校研究团队在共生固氮研究领域取得新进展

[ 添加日期:2013-12-26 点击率:4396 评论数:0 条]

    近日,《植物生理》刊物在线发表了我校农业微生物学国家重点实验室李友国课题组在共生固氮方面的最新研究进展。我校博士研究生雷磊为该文章第一作者。

    豆科植物可与根瘤菌建立共生关系,形成新的器官根瘤。在根瘤内,根瘤菌由宿主植物来源的膜系统包裹,以类似细胞器的形式存在于植物感染细胞中。该结构被称为共生体(symbiosome),是共生固氮的功能单元。但是,这些植物来源的脂质是如何转运至共生体膜的,人们所知甚少。

    该研究深入阐明了根瘤中特异表达的脂质转移蛋白在根瘤发生和共生体发育中的功能和作用机制。研究表明,紫云英基因AsE246编码一种非特异性转脂蛋白nsLTP1;具有体外结合生物膜脂质的能力;更重要的是发现AsE246在体内可结合DGDG(digalactosyldiacylglycerol,双半乳糖基甘油二酯);基于免疫荧光和免疫电镜技术的亚细胞定位显示AsE246和DGDG均共定位于侵染线和共生体膜;基因沉默的共生表型分析发现其参与侵染线形成从而影响根瘤发育。上述结果揭示,AsE246参与宿主植物合成脂质组分向共生体膜的转移,且这种转移是共生体形成和根瘤发育的必要条件。

    李友国课题组隶属生物固氮与菌植互作研究团队,长期以华癸根瘤菌-紫云英共生固氮体系为特色模式材料,持续深入研究类菌体分化、固氮体系调控及菌植互作的分子机理。本项成果是该课题组在分离鉴定了类菌体分化相关的DMK甲基转移酶基因dmtH、根瘤衰老相关的半胱氨酸蛋白酶基因Asnodf32之后的又一重要研究进展。


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文字作者: 雷磊[农业微生物学国家重点实验室] 

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