Current Biology | 中科院王二涛团队综述植物共生固氮作用的多样性和调控！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者托马斯

尽管氮在大气中含量丰富，但一般来说，氮是对植物最具有限制性的营养物质。植物不能直接利用大气中的氮气（N2），因此它们的生长完全依赖于固定氮，固定氮主要来自根际，即植物根系周围并受其影响的土壤区域。N2可以被一些固氮微生物转化为氨（NH3），这一过程被称为生物固氮，维持生态系统中的氮库。催化固氮的复合酶，在固氮生物中高度保守，并被氧气抑制。

2023年6月5日，国际权威学术期Current Biology发表了中科院上海植生所王二涛研究员团队的最新相关研究成果，题为Diversity and regulation of symbiotic nitrogen fixation in plants的综述论文。

植物与固氮菌结合以获取氮，而氮通常是植物生长最受限制的养分。共生固氮在从微藻到被子植物的不同植物谱系中广泛存在，主要是三种类型之一：蓝藻、放线菌或根瘤菌。丛枝菌根、放线菌和根瘤菌共生的信号通路和侵染成分的大量重叠反映了它们的进化相关性。这些有益的共生体受到环境因素和根际其他微生物的影响。本篇综述总结了固氮共生的多样性、关键信号转导途径和与此类相互作用相关的定殖机制，并从进化的角度比较和对比了这些相互作用和丛枝菌根共生体。此外，本综述重点介绍了最近关于调节固氮共生的环境因素的研究，以深入了解共生植物对复杂环境的适应性。

农业的一个长期目标是将固氮共生体转移到谷物中，这将大大减少对化学肥料的需求。因此，另一个主要挑战是研究植物如何与不同的固氮微生物建立共生关系。尤其需要更多的研究来了解放线根瘤植物是如何从丛枝菌根的祖先演变而来的，以及宿主的受体如何区分共生体和病原体的诱导物。有趣的是，海草中共生固氮的发现表明，一些以前被认为是联合共生固氮的细菌在某些条件下也能进入植物内部进行共生固氮。这些研究加在一起，将填补我们对产生菌根作用的进化过程以及植物中不同的共生固氮途径的认识空白，这对产生承载固氮微生物的谷物非常重要。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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