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资环学院根系生物学研究中心王秀荣课题组研究发现大豆糖转运蛋白GmSWEET6在丛枝菌根共生中参与蔗糖向AM真菌的转运

审核发布:资源环境学院来源单位及审核人:发布时间:2023-12-04浏览次数:193


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。

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

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 王秀荣)




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