我校生命科学学院王斌教授课题组发现:在水稻建立AM共生过程中,编码一个胞内激酶的基因OsADK1在形成丛枝的细胞中特异诱导表达。通过CRISPR/Cas9技术得到敲除该基因的突变体。与野生型相比,Osadk1突变体的定植率显著降低。更为重要的是,在突变体根中观察不到充满整个细胞的正常丛枝,真菌菌丝进入皮层细胞后丛枝发育停留在trunk阶段,没有继续分化,暗示植物调控真菌丛枝的发育过程在早期阶段就被终止。
![](https://news.nju.edu.cn/DFS//wordimp/r3k//xsdt/i107873/image1.png)
该研究进一步对突变体进行了转录组测序。结果鉴定出656个显著下调表达基因,其中绝大多数这些基因的功能尚未被研究过。只有47个为之前已经报道的AM共生相关基因,包括已知调控AM共生的关键转录因子与激酶如RAM1, WRI5a, WRI5b, RAD1, AM18, Kin5和ARK1等等,这表明OsADK1在调控AM共生的信号通路中很可能位于这些已知因子的上游,其具体分子调控机制值得进一步探究。
综上所述,该研究在水稻中发现了一个新的调控丛枝发育的关键激酶,从而揭开了植物调控丛枝菌根共生信号网络的新的一角。2022年2月8日,该研究成果以"OsADK1, a novel kinase regulating arbuscular mycorrhizal symbiosis in rice"为题在植物学重要期刊New Phytologist在线发表。王斌教授为该论文的通讯作者,博士生郭睿为该论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
文章链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.17979