包圍在植物根部的菌根真菌需要來(lái)自植物的分子信號(hào)才能夠生長(zhǎng),。
如果沒(méi)有生活在植物根部的能夠提供營(yíng)養(yǎng)的土壤真菌的幫助,可能就沒(méi)有我們這個(gè)枝葉茂盛的世界,。但是這些真菌是如何選擇在植物根部寄生的卻一直是個(gè)未解之謎。如今科學(xué)家終于找到了在植物與真菌之間扮演重要角色的分子,并且為今后的研究奠定了基礎(chǔ)。
多數(shù)陸生植物依靠有利的真菌從土壤中吸收氮和磷等重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),。這些所謂的micorrhizal真菌在植物的根部周?chē)纬闪艘粋€(gè)纖維網(wǎng)絡(luò),在這里,,作為對(duì)植物提供“服務(wù)”的一種回報(bào),,真菌也得到了它們需要的碳水化合物。如果加上一小撮植物的根系,,科學(xué)家們就能夠在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)真菌,,研究人員于是推測(cè),植物必定能夠合成一種化合物,,從而促進(jìn)真菌的生長(zhǎng),。
為了“從干草堆中找出這根針”,由日本大阪大學(xué)的生物化學(xué)家Kohki Akiyama領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開(kāi)始對(duì)一種蓮屬植物的根系提取物進(jìn)行研究,。就像“線索”游戲中的玩家一樣,,研究人員首先縮小“嫌疑犯”的名單。他們用化學(xué)方法對(duì)提取物進(jìn)行了過(guò)濾,,之后測(cè)試這些提取物是否依然能夠使真菌“發(fā)芽”,,從而相繼排除了那些不相干的分子種類。最終,,研究小組發(fā)現(xiàn)了一種單一分子,,即strigolactone。
有趣的是,,科學(xué)家最初將這種化合物確定為一種野草生長(zhǎng)的催化劑,。研究小組在6月9日的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了他們的研究成果,Akiyama表示,,這種聯(lián)系是令人“完全意想不到的”,。他推測(cè),,在植物進(jìn)化的過(guò)程中,寄生的野草在共生的真菌和它們的宿主之間進(jìn)行了一場(chǎng)“私人對(duì)話”,,從而找到了從植物根系中獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最佳位置,。
美國(guó)紐約州伊薩卡康奈爾大學(xué)的植物病理學(xué)家Maria Harrison認(rèn)為,“這是一項(xiàng)令人非常興奮的發(fā)現(xiàn)”,。她指出,,這項(xiàng)研究為尋找在植物與真菌之間扮演重要角色的其他分子“鋪平了道路”,使得科學(xué)家能夠設(shè)計(jì)出沒(méi)有野草“攙和”的植物真菌新關(guān)系,。