王二涛小组首次揭示菌根共生过程中碳转运新机制

中国科学院上海植物生理生态研究所王二涛研究小组首次揭示了在丛枝菌根真菌与植物共生过程中，脂肪酸是植物向菌根真菌转移的主要碳源形式，并发现脂肪酸作为碳源营养在植物与白粉病的相互作用中起着重要作用。6月8日，*国际学术期刊《科学》在网上公布了研究结果。

菌根共生是植物和菌根真菌之间互利的联盟。它也是自然界中最广泛的共生形式。植物通过与菌根真菌共生，可以有效地从土壤中获取磷和氮等营养物质。与此同时，植物将大约20%的光合作用产物转移到菌根真菌中进行生长。每年大约有50亿吨的光合作用产物通过菌根真菌固定在土壤中，这对整个生态系统的碳氮平衡起着重要作用。传统理论认为糖是植物为菌根真菌提供碳源营养的主要形式。

中国科学院上海植物生理生态研究所的王二涛团队通过稳定同位素校准实验首次否认糖是从植物转移到菌根真菌的主要碳源。同时，研究人员利用遗传学、分子生物学和代谢生物学的方法发现，植物宿主的脂肪酸合成是丛枝菌根真菌共生的必要条件，植物合成的脂肪酸可以直接转移到菌根真菌中。进一步的研究发现，由植物基因合成的一种特殊脂肪酸分子通过植物转运蛋白转运到菌根真菌中。王二涛研究员表示，该研究系统揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要运输形式，推翻了传统的认识，对理解生态系统碳氮循环具有重要意义。

同时，研究人员还发现，在植物病原真菌的相互作用中，病原真菌和宿主植物争夺脂肪酸作为其生长的碳源，从而感染植物并导致作物产量下降。通过减少脂肪酸在植物病原真菌相互作用中的转运，可以有效抑制病原真菌的致病性。王二涛说，这一机制的揭示有助于未来抗真菌作物的选育。

据悉，该研究是在王二涛的指导下，由江博士、博士生王万笑、谢等人完成的，并得到了科技部青年973、国家转基因新品种培育重大项目和国家自然科学基金委员会的资助。