华南农业大学胡文涛与唐明等：丛枝菌根共生调节氮素吸收和同化，增强杨树的耐旱性
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Plant Physiology and Biochemistry
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Arbuscular mycorrhizal symbiosis modulates nitrogen uptake and assimilation to enhance drought tolerance of Populus cathayana
Wang Z.; Lian J.; Liang J.; Wei H.; Chen H.; Hu W.; Tang M.
Published：2024-05-01
DOI：10.1016/j.plaphy.2024.108648
研究背景
在当今社会，气候变化引发的干旱等极端气候事件对植物生长和发展造成了严重影响。如何让植物更好地应对干旱等压力成为了当前研究的热点之一。然而，关于植物在干旱条件下如何吸收和利用氮素的研究仍存在一定的空白。
研究内容
最近一篇发表在《植物生理学与生物化学》期刊上的论文，探讨了丛枝菌根共生（AMF）对华北杨在干旱胁迫条件下氮（N）吸收和同化的影响。研究发现，在土壤水分限制和充足灌溉条件下，通过对AMF接种和未接种的华北杨进行比较，发现AM-DS（接种AMF且干旱胁迫）的华北杨在生长、气体交换性能、抗氧化酶活性、总氮含量以及水溶性和膜结合蛋白比例方面均有所增加。同时，AM-DS的华北杨中，硝酸还原酶（NR）活性、NO<sub>3</sub><sup>−</sup> 和 NO<sub>2</sub><sup>−</sup> 浓度降低，而 NH<sub>4</sub><sup>+</sup> 浓度、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性升高，表明AM共生减少了NO<sub>3</sub><sup>−</sup>同化，同时促进了NH<sub>4</sub><sup>+</sup>同化。
此外，在AM的华北杨根部，干旱显著上调了与AMF中关键N运输调节基因 RiCPSI 和 RiURE 相关的转录水平，这些结果表明AM N运输途径在AM华北杨中对N的吸收和利用起着至关重要的作用，帮助其应对干旱。因此，这项研究提供了一个新的视角，探讨了AM共生如何通过N的获取和同化增强植物对干旱的抵抗能力。
研究意义
这项研究为我们揭示了一种新的机制，即AM共生对植物在干旱条件下的氮素吸收和利用起到了积极的调节作用。通过深入了解AM共生与N运输途径之间的关系，我们可以更好地理解植物在干旱胁迫下的生理适应机制，为未来改善植物对极端气候事件的适应性提供了重要的参考。
希望这篇研究能够为科学家们在植物抗旱研究领域提供新的思路和启示，为保护我们的生态环境和提高植物生长的稳定性做出贡献。
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