热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

稳定同位素示技术揭示脂肪酸代谢流如何研究植物白粉病

2021-08-05 16:55     来源:阿趣代谢     稳定同位素技术同位素示踪法
01 研究背景

植物可通过与菌根真菌共生高效率地从土壤中获得磷和氮等营养;同时植物把20%左右的光合作用产物传递给菌根真菌供其生长。传统理论认为糖是植物为菌根真菌提供碳源营养的主要形式。然而多年来,研究人员一直没有找到相关的糖转运蛋白。

02 研究思路

 
03 实验结果

作者结合稳定同位素示踪代谢流技术首次揭示了在丛枝菌根真菌与植物的共生过程中,脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式,并发现脂肪酸作为碳源营养在植物-白粉病互作中起重要作用。

04 结果展示

通过碳13同位素标定实验,在实验体系中用碳13同位素标同时标定甘油(代表脂肪酸)和葡萄糖,但是最终在丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal,AM)中主要检测到的是脂肪酸而不是糖,该结果首次否定了糖是植物传递给菌根真菌主要的碳源形式。


图1 同位素标记中碳位置示意图

采用遗传学、分子生物学及代谢生物学的手段研究发现,植物宿主的脂肪酸合成对于丛枝菌根真菌共生是必须的,并且植物合成的脂肪酸能够直接传递给菌根真菌。进一步的研究发现植物基因合成的一类特殊脂肪酸分子被植物的转运蛋白STR-STR2转运给菌根真菌。


图2 脂肪酸是植物传递给菌根真菌的碳源
05 思路总结

该研究系统揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要传递形式,推翻了传统认识。同时研究还发现,通过降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的转运,能够有效地抑制病原真菌的致病性。该机理为将来选育抗真菌病害作物提供了有利的支撑。



推荐阅读

核技术如何有助于衡量和适应气候变化?

核技术和同位素技术可以帮助我们更好地了解我们生活的世界。我们使用这些技术收集的数据可以改进基于科学的政策制定,包括与气候变化相关的政策制定。 2021-08-06

蛇纹石化和热液成矿过程中的氯同位素分馏:密度泛函和分子动力学理论研究

俯冲带在元素的地壳-地幔间循环中起着重要作用,其中氯稳定同位素是示踪元素在俯冲过程中的迁移路径的一个有效方法。 2021-08-03

EPSL:铬同位素对二叠纪-三叠纪之交海洋氧化还原状态演化的制约

中国科大秦礼萍教授团队和沈延安教授团队合作,研究了二叠纪-三叠纪之交湖北峡口剖面的碳酸盐岩Cr同位素组成。在晚二叠纪地层中观察到了非常偏正的δ53Cr值(1.15‰-2.16‰,平均值1.78‰)。 2021-08-02

科学家表示铀同位素可能指向前伏尔加河地区的淡水储备

自 2020 年以来,联邦北极综合研究中心专家一直致力于研究俄罗斯北极地区永久冻土融化的项目。来自拉韦罗夫联邦北极综合研究中心和圣彼得堡国立大学的专家发现,水中铀同位素的比率与其中盐分的比例之间存在联系。 2021-07-30

利用同位素示踪法了解拉丁美洲和加勒比地区的水资源

稳定同位素是原子的非放射性形式。作为示踪剂,这些同位素可用于更好地表征和模拟各种化学和生化系统。 2021-07-27

阅读排行榜