本報(bào)訊（記者魯偉 通訊員胡今天）記者日前從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張忠明課題組成功克隆了調(diào)控豆科植物共生固氮能力的關(guān)鍵性基因SIP2，該結(jié)果將為研究根瘤菌與宿主植物相互作用的分子機(jī)制提供新的途徑。相關(guān)論文刊發(fā)在國(guó)際植物學(xué)權(quán)威刊物《植物細(xì)胞》上。
據(jù)介紹，雖然空氣成分中含有約80%的氮，但一般植物無法直接利用。而花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通過與根瘤菌的共生固氮作用可以把空氣中的分子態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫陌睉B(tài)氮。豆科植物與根瘤菌之間的這種獨(dú)一無二的共生固氮“合作關(guān)系”引起了科學(xué)家們的廣泛興趣，科學(xué)界一直在豆科植物中尋找相關(guān)的調(diào)控基因。張忠明課題組自2006年開始進(jìn)行相關(guān)研究。
據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士陳桃介紹，豆科植物在種子發(fā)芽生根后，根瘤菌從根毛入侵植物根部，在一定條件下形成具有固氮能力的根瘤，正是根瘤中的類菌體將分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，每個(gè)根瘤就是一座供給植物的微型氮肥廠，而根瘤菌本身的消耗極小。
SIP2正是一個(gè)調(diào)控根瘤菌共生信號(hào)及根瘤形成的基因，抑制其表達(dá)將導(dǎo)致根瘤菌侵入線形成的效率和植株結(jié)瘤能力顯著降低，表明SIP2在豆科植物結(jié)瘤過程中起到了關(guān)鍵性的調(diào)控作用。
專家認(rèn)為，該成果為揭示根瘤菌與豆科植物共生關(guān)系、探索根瘤菌與非豆科植物建立共生固氮關(guān)系提供了研究基礎(chǔ)。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2012-03-02 A4 綜合)
