Science | 中科院白洋课题组：拟南芥三萜类化合物调控根系微生物组机制

推荐：江舜尧

编译：xq_ing

编辑：董小橙

中国科学院遗传与发育生物学研究所的白洋课题组与英国约翰英纳斯中心的Anne Osbourn课题组合作于2019年5月10日在Science杂志上发表了题为《A specialized metabolic network selectively modulates Arabidopsis root microbiota》的研究论文，该研究揭示了拟南芥三萜类化合物对根系微生物组的调控规律。

文章摘要

植物特化代谢物具有一定的生态功能，但植物基因组中存在着大量未表征的生物合成基因，表明许多分子仍然是未知的。该研究作者在拟南芥根中发现了三萜生物合成网络。他们解析了拟南芥三萜Thalianin 、thalianyl 中链脂肪酸酯和Arabidin的合成途径，通过基因共表达特性寻找到新的参与合成的基因，鉴定合成过程中生成的中间产物和终产物，最终证实三萜合成途径会影响拟南芥根系微生物组。用纯化的化合物进行的体外生物测定揭示了代谢物对根系微生物的选择性生长调节活性及其对细菌的生化转化和利用，进一步支持该生物合成网络在形成拟南芥特异性根系微生物群落中的作用。

该研究系统地解析了拟南芥中形成基因簇的三萜合成遗传网络，并发现该网络的关键基因在植物根系特异表达，并具有潜力合成50多种未知的根系化合物。这为解析根际微生物对植物生长和健康的影响、利用植物天然化合物促进根系益生菌在绿色农业中的应用提供了理论依据。

文中重要图片说明

Fig1:鉴定拟南芥中根表达的三萜生物合成网络。

Fig2:拟南芥根中的三萜生物合成网络。

Fig3:不同拟南芥品系根系代谢产物分析。

Fig4:三萜合成途径突变体中特定的根际细菌分类群的调节

Fig5:三萜合成途径代谢物对分离的拟南芥根相关细菌的生长和细菌介导的化学转化的影响。

Fig6:细菌介导的三萜转化。

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