《叢枝菌根真菌影響植物根系構型的細胞與分子機制》是依託華南農業大學，由姚青擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：叢枝菌根真菌影響植物根系構型的細胞與分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚青
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植物的根系構型是根系的重要特徵，與植物的生產力直接相關。根系構型受到許多環境因子的影響，包括土壤中與植物根系共生的叢枝菌根（AM）真菌。儘管AM真菌能夠調控植物根系構型的結論得到大多數研究的證實，但是其調控的模式因植物的不同而存在差異，而導致差異的機制目前尚不清楚。側根的形成是影響根系構型的關鍵因子，生長素和細胞分裂素等植物激素的信號途徑是根系構型變化的決定性因子，細胞骨架在根的形態發生中可能起著重要的調控作用。因此，本項目將以側根的形成為研究的突破點，通過研究AM真菌侵染過程中根系細胞骨架的動態、生長素和細胞分裂素等信號途徑相關基因的表達變化等，分析其與側根形成的時空關係、因果關係，在細胞和分子水平上闡明AM真菌影響根系構型的本質，總結出可能存在的幾種影響模式。本項目的研究結果將有助於深入理解植物-微生物的共生互作關係，並指導AM真菌的實際套用。
結題摘要
植物的根系構型是根系的重要特徵，與植物的生產力直接相關。根系構型受到許多環境因子的影響，包括土壤中與植物根系共生的叢枝菌根（AM）真菌。儘管AM 真菌能夠調控植物根系構型的結論得到大多數研究的證實，但是其調控的模式因植物的不同而存在差異，而導致差異的機制目前尚不清楚。側根的形成是影響根系構型的關鍵因子，生長素和細胞分裂素等植物激素的信號途徑是根系構型變化的決定性因子。因此，本項目以側根的形成為研究的突破點，以枳、番茄、玉米為研究對象，通過AM真菌對不同植物側根形成的影響、生長素信號途徑相關基因表達的影響、外源生長素和運輸抑制劑對調控的影響、AM真菌調控側根形成的轉錄組分析等，在形態和分子水平上闡明AM真菌調控根系構型的本質。結果表明，AM真菌能夠顯著促進植物的側根發生，其促進效果隨磷水平、植物的不同而存在差異；AM真菌對側根發生的促進效應大於磷的效應；生長素信號途徑全面參與了AM真菌對側根發生的調控，涉及到生長素的極性運輸和轉錄調控等過程；轉錄組分析表明，AM真菌對根系的許多生理生化過程產生影響，對根分生組織生長因子的上調和對生長素信號途徑的影響可能與側根發生有關。本項目的研究結果將有助於深入理解植物-微生物的共生互作關係，並指導AM真菌的實際套用。
