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张瑞福、宣伟教授课题组合作鉴定了根际木霉促进植物根系发育的活性物质雪松烯并揭示了其调控分子机制

发布时间:2021-12-03 点击次数:

木霉菌能够显著促进根系发育和植物生长、防控土传病原菌,是重要的农用微生物制剂。然而除了其分泌的植物激素,对其分泌的促进植物根系发育的其他活性物质所知很少。


从事根际微生物研究的张瑞福教授课题组和从事植物根系发育研究的宣伟教授课题组合作开展交叉研究,鉴定了微生物肥料菌种木霉分泌的促进根系发育的雪松烯,并揭示了其调控植物侧根发育的分子机制。近日在Plant Cell & Environment上发表了题为“The volatile cedrene from Trichoderma guizhouense modulates Arabidopsis root development through auxin transport and signaling” 的研究论文。通过固相微萃取与气相质谱相结合的方法鉴定出木霉菌NJAU4742的挥发性物质中倍半萜类是含量最为丰富,进一步使用纯品验证显示其中的雪松烯能显著促进植物生长和根系发育。进一步使用遗传学实验,药理学实验以及使用各种标记材料证明了雪松烯通过提高植物生长素的运输,促进生长素信号响应,诱导下游GATA23的表达,进而刺激侧根的起始和长出。木霉菌分泌的雪松烯诱导植物侧根形成和主根伸长的发现为微生物代谢物的生物技术应用开辟了新的途径。鉴定根际微生物分泌的促根活性物质,有望开发为新型促根剂肥料,增强作物根系发育和养分吸收利用效率,促进农业绿色发展。


资环学院博士研究生李宇聪和师资博士后邵佳慧为论文并列第一作者,张瑞福教授和宣伟教授为论文共同通讯作者,两个课题组的其他老师和研究生也参与了该研究。本研究得到国家自然科学基金、中央基本科研业务费等项目的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1111/pce.14230


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