New Phytologist | 西悉尼大学研究揭示脱落酸支持外生菌根真菌定殖宿主植物！

巨桉是一种主要的林业作物，在全球拥有超过2000万公顷的木材种植园，以快速生长和适应性著称。为支持其生长和建立，巨桉与包括外生菌根 (EcM) 真菌 Pisolithus microcarpus 在内的菌根真菌建立互利共生关系。菌根真菌作为一个广泛的类别，与大约93%的植物物种建立互利共生关系，利用植物中的光合作用固定碳交换矿物养分。与具有可以穿透植物细胞壁的特殊真菌菌丝的丛枝菌根 (AM) 真菌相反，EcM真菌仅在根的质外空间中生长并形成一种称为“哈蒂氏网”的结构，该结构是互利共生真菌与植物交换养分的场所。鉴于EcM真菌侵染宿主的性质，许多宿主转录和代谢途径受到这些关联的影响，尽管在定殖过程中改变的途径因正在研究的植物或真菌物种而异（New Phytologist | 加州大学河滨分校研究揭示宿主特异外生菌根真菌的动态基因组进化！）。

2021年11月1日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了澳大利亚西悉尼大学Jonathan Plett团队的最新相关研究成果，题为Abscisic acid supports colonization of Eucalyptus grandis roots by the mutualistic ectomycorrhizal fungus Pisolithus microcarpus的研究论文。

• 与这种互惠相互作用的功能阶段相比，在共生建立期间外生菌根 (EcM) 植物宿主中调节的途径尚不清楚。本研究使用 EcM宿主巨桉来阐明这种相互作用三个阶段的共生调节途径。
• 使用RNA测序和代谢组学的组合，本研究探究了巨桉在EcM定殖期间的阶段特异性和核心反应。使用脱落酸 (ABA) 的外源性操作，研究了该途径在共生建立过程中的作用。
• 尽管这种共生具有互利性，但仍诱导了大量病害信号TIR-NBS-LRR基因。结果发现巨桉中的转录调控在整个定殖过程中是动态的，其中一小部分基因在所有阶段始终受到调控。在这个核心中发现了与类胡萝卜素/ABA途径相关的基因，并且在真菌定殖到根部期间ABA浓度增加。ABA的添加导致EcM更好地适应宿主根部。
• 类胡萝卜素途径是EcM宿主对其共生体的核心反应，并强调需要了解应激激素ABA在控制宿主-EcM真菌相互作用中的作用。

图1. 巨桉中不同途径的转录改变与EcM定殖的每个阶段有关

图2. 巨桉NBS-LRR基因在EcM定殖过程中被诱导

图3. 在EcM定殖期间，在巨桉根的核心转录组反应中，类胡萝卜素生物合成基因显著过表达

图4. 在巨桉的EcM定殖期间ABA浓度增加以及ABA响应基因受到显著调节

图5. 外源ABA促进哈蒂氏网发育

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