真菌与植物的分子桥梁

真菌与植物的分子桥梁科学时报2005年6月10日讯 如果没有生活在植物根部的能够提供营养的土壤真菌的帮助，可能就没有我们这个枝叶茂盛的世界。但是这些真菌是如何选择在植物根部寄生的却一直是个未解之谜。如今科学家终于找到了在植物与真菌之间扮演重要角色的分子，并且为今后的研究奠定了基础。 多数陆生植物依靠有利的真菌从土壤中吸收氮和磷等重要营养物质。这些所谓的micorrhizal真菌在植物的根部周围形成了一个纤维网络，在这里，作为对植物提供“服务”的一种回报，真菌也得到了它们需要的碳水化合物。如果加上一小撮植物的根系，科学家们就能够在实验室中培养真菌，研究人员于是推测，植物必定能够合成一种化合物，从而促进真菌的生长。 为了“从干草堆中找出这根针”，由日本大阪大学的生物化学家Kohki Akiyama领导的研究小组开始对一种莲属植物的根系提取物进行研究。就像“线索”游戏中的玩家一样，研究人员首先缩小“嫌疑犯”的名单。他们用化学方法对提取物进行了过滤，之后测试这些提取物是否依然能够使真菌“发芽”，从而相继排除了那些不相干的分子种类。最终，研究小组发现了一种单一分子，即strigolactone。 有趣的是，科学家最初将这种化合物确定为一种野草生长的催化剂。研究小组在6月9日的《自然》杂志网络版上报告了他们的研究成果，Akiyama表示，这种联系是令人“完全意想不到的”。他推测，在植物进化的过程中，寄生的野草在共生的真菌和它们的宿主之间进行了一场“私人对话”，从而找到了从植物根系中获得营养物质的最佳位置。 美国纽约州伊萨卡康奈尔大学的植物病理学家Maria Harrison认为，“这是一项令人非常兴奋的发现”。她指出，这项研究为寻找在植物与真菌之间扮演重要角色的其他分子“铺平了道路”，使得科学家能够设计出没有野草“搀和”的植物真菌新关系。