植物通过与真菌交流进行交易

剑桥大学的科学家们发现了一种用于与友好土壤真菌交流的植物蛋白。

我们的土壤充满了微生物，包括许多种类的菌根真菌，它们在土壤中形成巨大的网络。

许多植物与这些土壤真菌合作，这些真菌提供矿物质以换取植物产生的糖。这种关系被称为共生关系。

直到最近，人们还不清楚植物的根和真菌是如何相互交流以促进这种贸易的。

发表在《科学》杂志上的一项利用遗传技术的研究表明，植物如何向它们的真菌邻居发出信号并探测它们。

剑桥大学的作者Uta Paszkowski解释说:“我们在这篇论文中发现的是一种植物蛋白，实际上是来自水稻，它是感知土壤中这些真菌的核心。”

研究人员从一种有几个基因突变的植物开始，这种植物无法与真菌交流。经过几年的研究，他们能够缩小这些突变中哪些是导致共生缺失的原因，因此，确定了在正常植物中成功与土壤真菌交流所必需的基因。

“令人惊讶的是，我们发现了一种蛋白质，它不仅是识别真菌的核心，而且实际上已经很有名了，它是一种介导烟雾探测的蛋白质。”Paszkowski评论。

这种被称为karrikin的蛋白质被研究为一种植物生长调节剂，它还调节对光的感知，在适应火灾的物种中，还调节对烟雾的感知。

植物在地球上已经存在了大约4.5亿年。早期的陆地植物最初在陆地栖息地定居时是无根的。根在数百万年后才进化出来，但化石记录显示，这些祖先植物与有益真菌生活在一起。

帕斯科夫斯基博士解释说，这可能是“由于这种联系，植物可以从水过渡到陆地”。

植物和土壤真菌之间的这种重要的有益关系今天仍然可以在大多数植物中看到，包括大多数作物。

Paszkowski博士对利用她的研究解决食品生产挑战的潜力感到兴奋。“我们感兴趣的是这种共生关系作为生物肥料应用于可持续农业实践的潜力。”

土壤真菌是有用的，因为它们为植物提供必需的矿物质，目前由工业生产的肥料提供。

确定植物如何沟通以启动这种资源贸易是优化作物生产中植物-真菌关系的重要一步。