杜云龙课题组发现生长素与茉莉酸介导内生真菌定殖于三七与水稻

原创杜云龙等 JIPB

近日，JIPB在线发表了威斯尼斯人娱乐官方网站登录杜云龙课题组的研究论文 “Colonization of endophyte Acremoniumsp. D212 in Panax notoginseng andrice mediated by auxin and jasmonic acid”。该研究分离鉴定了中药材三七中一株新的内生枝顶孢霉，发现该内生真菌在三七和水稻中的定殖与生长素和茉莉酸的相互作用有关。

三七作为一种重要的中药材，其体内含有不同的内生真菌。内生真菌在植物中的定殖可以影响植物的发育，促进植物次生代谢物的合成。因此，植物可以受益于体内的内生真菌，而内生真菌也能从宿主植物中获取相应的营养物质。植物激素在内生真菌与宿主植物的相互作用中起到重要作用。尽管已有激素调控内生真菌与宿主植物发育的报道，植物激素生长素与茉莉酸调控内生真菌在三七中定殖的作用还不清楚。

该研究从三七的休眠芽中分离到一株新的内生枝顶孢霉，命名为Acremonium sp. D212（简称D212）。把这株内生真菌接种三七的组培苗及水稻，通过激光共聚焦显微镜观察到内生真菌Acremonium sp. D212可以定殖于三七及水稻根表皮细胞中。把这株内生真菌D212喷施大田中的三七植株后，发现它促进了三七根系的发育、皂苷的合成及增强了三七对根腐病的抗性。内生真菌D212接种三七后，可以促进三七合成生长素及茉莉酸。同时，内生真菌D212自身也可合成并分泌出生长素和茉莉酸。转录组分析显示这株内生真菌D212诱导了三七中生长素、茉莉酸及皂苷合成相关基因的表达。体外施加生长素可促进三七皂苷的合成，而生长素或茉莉酸的施加促进了三七的存活率。内生真菌D212促进了水稻的茉莉酸信号突变体coi1-18中茉莉酸的合成，但不能促进生长素的合成。生长素或茉莉酸的处理促进了内生真菌D212在水稻根中的定殖。但是，内生真菌D212在水稻突变体coi1-18中的定殖量少于野生型植株，施加外源激素茉莉酸甲酯可促进内生真菌D212在水稻突变体coi1-18中的定殖。然而，外源施加生长素的处理不能促进这株内生真菌D212在水稻突变体coi1-18中的定殖。这显示茉莉酸信号通路及生长素合成途径共同调控了内生真菌Acremonium sp. D212在宿主植物三七和水稻中的定殖。

杜云龙课题组的硕士生韩丽和周璇为论文共同第一作者。杜云龙教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及云南省应用基础研究计划重点项目的经费支持。

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