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土壤植物互作創新團隊受邀綜述植物細胞內和細胞間磷素轉運和信號調節的新進展及展望

發布者:管理員發布時間:2021-09-10作者:易可可來源:土壤植物互作團隊點擊量:

  近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤植物互作團隊易可可課題組受邀撰寫綜述文章,系統總結了單細胞藻類和多細胞陸生植物中,細胞內和細胞間磷素轉運和信號調節的最新研究進展,并對領域的研究進行了展望。相關綜述文章以撰寫觀點(Tansley Insight)形式發表在《新植物學家 (New Phytologist) 》上。

  

  磷是地球上所有生物維持生命所必需的元素。磷不僅是植物體中多種重要化合物的成分,同時也參與植物多種生物學途徑,如脂肪和糖類的合成和代謝等。液泡是綠色植物用來儲存磷素的主要細胞器,而液泡中磷素的儲存和再分配對于維持植物磷素平衡和生長發育非常重要。磷素的吸收、儲存利用和調控機制研究對于提高磷素利用效率至關重要,一直是國內外研究熱點。

  該文系統地比較了單細胞藻類和多細胞陸生植物中,磷素的吸收、儲存、和轉運的機制。在植物進化過程中,單細胞藻類和多細胞陸生植物分別進化出了不同的磷素存儲形態,磷素吸收和穩態調控的機制及轉運體。在單細胞藻類中,從外界吸收的磷酸鹽以多聚磷酸的形態存儲在液泡中,而在多細胞陸生植物中主要以無機磷的形態存儲在液泡中。單細胞藻類和多細胞陸生植物都利用MYB類轉錄因子作為核心調控因子調控磷素吸收平衡,但是卻有不同類型的細胞膜和液泡膜定位的磷轉運體介導磷素吸收和內穩態。此外,不同于單細胞綠藻的整個細胞體暴露在外部環境中,多細胞陸生植物主要通過其外層細胞從環境中吸收磷素,隨后轉移并分配到不同的組織和器官進行利用。因此,研究多細胞陸生植物中細胞間的磷素運輸和信號傳遞是解析磷素高效利用的關鍵。該文深化了我們對植物磷素吸收、調控、再分配機制和進化的認識,對后續研究具有重要的參考價值。

  該研究得到國家自然科學基金重點項目、中國農科院創新工程等項目資助。

  原文鏈接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17716

  


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