我校園藝學科板栗科研創新團隊近日在New Phytologist發表了題為“Arbuscular mycorrhizal conserved genes are recruited for ectomycorrhizal symbiosis(外生菌根共生招募叢枝菌根保守基因)”的學術論文。3月28日,世界著名基礎科學領域學術雜志——美國科學院院刊PNAS雜志編輯部邀請了論文作者、我校特聘教授Ton Bisseling院士和李虎臣教授,對該成果進行了在線深入訪談。領域內知名專家、圣路易斯Donald Danforth植物科學中心的Armando Bravo首席研究員等肯定了該成果的研究價值。PNAS雜志以“Plants may wield the same genes to mediate fungal symbioses, whether inside or outside their cells(植物利用相同的基因與真菌建立胞內和胞外共生體)”為題進行了報道。這是我校科研成果首次得到PNAS的關注和報道。

Ton Bisseling與李虎臣在接受訪談
植物和土壤真菌建立的互惠互利的菌根共生體促進植物吸收水分和礦質營養,在幫助植物適應干旱貧瘠的生境中發揮了重要的作用。叢枝菌根(AM)中真菌在植物細胞內建立共生關系,作為古老的共生體其形成機制被繼承應用于其它內共生形式。板栗等木本植物進化出一種新的共生形式——外生菌根(ECM)。在ECM中真菌僅在植物細胞間建立共生關系。板栗科研創新團隊的成果揭示了AM共生機制也被應用于ECM共生。李虎臣提出“超過20%的AM基因在ECM中誘導表達,盡管它們中的大多數功能仍未解析,但其中的一個基因RAM2已被證明在兩種共生體中發揮作用”。Ton Bisseling提出“在兩條途徑中發現相同的作用基因對研究人員來說是一個‘重大優勢’。由于這些保守基因在兩條途徑中可能具有相同的功能,因此它們為探索ECM共生的工作機制提供了良好的起點”。Armando Bravo研究員對板栗科研創新團隊采取的初步研究行動表示贊賞。他指出:“作者們正在探索用于細胞外菌根共生的基因是否是從細胞內的菌根共生中演化而來的。從進化的角度來看,適應已經存在的機制比創造新的機制更有意義。這一發現支持了這樣一個觀點:即一種被認為起源于古代植物的分子機制,隨著時間的推移,已經進化為能夠與多種微生物進行有益互動的機制。”訪談中,Ton Bisseling還對ECM的共生進化歷程進行了剖析預測,李虎臣對未來的科研方向也提出了自己的觀點。

Ton Bisseling、李虎臣與團隊成員積極討論
板栗科研創新團隊的研究依托北京農學院現代園藝學全國高校“黃大年式教師團隊”,得到了國家自然科學基金、北京市教委-市自然基金委聯合項目的支持。