兰科种子共生萌发机制研究取得新进展

兰科种子共生萌发机制研究取得新进展

引用

澎湃

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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_27196601

兰科植物是被子植物中第二大科，其种子萌发机制独特且复杂。近日，云南大学赵大克教授和西北农林科技大学阮勇凌教授团队在Trends in Plant Science发表综述文章，系统梳理了兰科种子如何通过共生真菌获取营养实现萌发的最新研究进展。

兰科植物的种子由于缺乏胚乳结构，无法自行提供萌发所需的养分，因此必须依赖真菌获取营养以实现共生萌发。这种现象在植物界极为特化，其具体机制一直是植物学研究的热点问题。

研究团队通过系统分析发现，兰科种子可能通过两种方式从真菌获取碳：一是直接从活菌丝中吸收碳，二是通过消化菌丝圈获得碳。这两种方式的具体贡献比例仍有待进一步研究。

在物质形式方面，研究团队提出了海藻糖、葡萄糖和氨基酸等可能的营养物质。其中，海藻糖作为关键物质，兰科植物具有独特的代谢机制，能够将其水解为葡萄糖用于种子萌发。这一发现为理解兰科植物的共生萌发机制提供了重要线索。

在分子机制层面，研究团队分析了兰科植物中与糖转运相关的基因家族，发现II型SWEETs糖转运蛋白在兰科植物中发生数量扩张，并在共生萌发时高表达，暗示其可能在兰科种子吸收真菌葡萄糖中发挥关键作用。

基于以上研究，团队提出了兰科种子利用真菌碳实现共生萌发的模型（见图2）。该模型揭示了兰科种子如何通过特定的代谢途径和基因调控，实现从真菌获取营养并促进自身萌发的复杂过程。

本文原文来自Trends in Plant Science，点击"阅读原文"或扫描下方二维码查看论文