王二涛团队应邀与合作者撰写微生物依赖和不依赖植物氮磷吸收综述

  2023年9月15日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队应邀及其合作者受邀在New Phytologist撰写题为“Microbe-dependent and independent nitrogen and phosphate acquisition and regulation in plants”的Tansley review综述论文,系统总结和比较了植物直接营养吸收与和有益微生物协助的植物营养吸收及调控机制,展望了植物通过微生物获取氮磷养分的巨大应用潜力。

  氮和磷是植物生长发育所需的大量营养元素。为了应对土壤环境中氮和磷的有限且不均匀的分布,植物除了通过强化根系功能直接增加养分获取外,还可以与根际微生物建立密切的相互作用,增强植物对土壤养分的吸收。综述总结了植物根直接途径与菌根共生途径的分子机制,以及植物如何通过局部和系统性信号对外界营养有效性作出反应。梳理了在菌根共生及根瘤共生自我调节方面的最新研究进展,特别是PSR系统在调节植物自身营养状态与共生中的作用。最后,基于近期的研究,总结了植物氮和磷信号之间交叉影响的核心调节因子。在结论部分,提出了植物营养吸收如何应对复杂环境的见解,以及对利用根际微生物组或合成生物学手段为谷物共生固氮作出展望。

  中科院植生所/四川大学联培博士生赵博宇与中国农科院资划所贾贤卿博士为论文共同第一作者,王二涛研究员、易可可研究员、Jeremy研究员、于楠副研究员为共同通讯作者。本项工作得到国家自然科学基金委,中国科学院以及新基石研究员项目的资助。

  论文链接:https://doi.org/10.1111/nph.19263

  

  图一:微生物依赖和不依赖植物氮磷吸收方式