近日，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所棉花功能基因組創(chuàng)新團隊開展了棉花與真菌共生對棉花耐鹽性影響的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)棉花可與大麗輪枝菌建立共生關(guān)系形成共生體，共生體在鹽脅迫下能產(chǎn)生更多的抗氧化酶，且共生代謝物肌醇半乳糖可轉(zhuǎn)化為棉子糖清除自由基，參與植物滲透調(diào)節(jié)，從而提高棉花耐鹽性，該研究為棉花耐鹽分子機制的研究提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《農(nóng)學與作物科學學報（Journal of agronomy and crop science）》上。
在生物進化過程中，植物和部分真菌逐漸建立了共生關(guān)系，有利于植物提高對逆境的適應(yīng)性。隨著土壤鹽漬化面積的不斷擴大，增加棉花種植面積，篩選、鑒定抗逆材料，培育適應(yīng)鹽堿地的抗逆種質(zhì)材料勢在必行。該研究發(fā)現(xiàn)棉花可與大麗輪枝菌建立共生關(guān)系形成共生體Cotton≡VD。鹽脅迫處理下，與對照相比，共生體植株體內(nèi)抗氧化酶含量增加，植株光合速率提高，耐鹽性提高。轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析表明，鹽脅迫下共生體植株半乳糖代謝通路被激活，肌醇半乳糖苷合成酶 GolS 和棉子糖合成酶 RFS 基因上調(diào)表達，植株體內(nèi)棉子糖含量升高，棉花的耐鹽性提高。病毒誘導的基因沉默（VIGS）實驗沉默 GhRFS 基因后，植株的棉子糖含量及耐鹽性均降低，進一步說明共生體通過提高植株體內(nèi)棉子糖含量提高棉花耐鹽性，這為棉花與菌共生提高棉花抗逆性的研究提供了新視角，為培育抗鹽堿作物提供了新的技術(shù)途徑，對促進黃河三角洲和新疆鹽堿地利用具有重要意義。
該研究得到了“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目的資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接：http://doi.org/10.1111/jac.12556
