我校林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室唐明/謝賢安團(tuán)隊(duì)在中科院一區(qū)Top期刊New Phytologist（IF5-year =10.5）在線發(fā)表了題為“A module centered on the transcription factor Msn2 from arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis regulates drought stress tolerance in the host plant”的研究論文（論文鏈接：

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/share/VS6P5XF5HWJRZ2NQCWX6?target=10.1111/nph.19077）。文章報(bào)道了叢枝菌根（Arbuscular mycorrhizal, AM）真菌異形根孢囊霉（Rhizophagus irregularis）轉(zhuǎn)錄激活子RiMsn2調(diào)控叢枝菌根形成，增強(qiáng)植物耐旱的分子機(jī)制。

　　本研究從AM真菌異形根孢囊霉中鑒定出1個(gè)抗旱轉(zhuǎn)錄因子RiMsn2，含有兩個(gè)C2H2型鋅指結(jié)構(gòu)域，在真菌物種中保守進(jìn)化。RiMsn2在AM真菌與宿主植物共生早期被顯著誘導(dǎo)表達(dá)，并且在AM共生過(guò)程中積極響應(yīng)外界干旱脅迫。利用病毒誘導(dǎo)基因沉默（Virus-induced gene silencing, VIGS）和宿主誘導(dǎo)基因沉默（Host-induced gene silencing, HIGS）技術(shù)敲降RiMsn2，結(jié)果表明，RiMsn2對(duì)叢枝菌根的形成至關(guān)重要，并增強(qiáng)了宿主植物對(duì)干旱脅迫的耐受性。酵母單雜交和EMSA體外試驗(yàn)結(jié)果表明，RiMsn2可直接與下游干旱相關(guān)基因啟動(dòng)子中的壓力響應(yīng)元件（STREs）結(jié)直接調(diào)控異形根孢囊霉中干旱壓力響應(yīng)基因。酵母雙雜交、體外Pull-down、體內(nèi)Co-IP等試驗(yàn)結(jié)果表明，RiMsn2能與R. irregularis的上游MAPK途徑的蛋白激酶RiHog1直接相互作用。研究揭示了AM真菌通過(guò)RiHog1-RiMsn2-STREs模塊控制其體內(nèi)干旱脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)，增強(qiáng)宿主植物耐旱性的機(jī)制，研究結(jié)果為AM真菌介導(dǎo)菌根植物響應(yīng)干旱脅迫的分子調(diào)控研究提供了新思路。

異形根孢囊霉轉(zhuǎn)錄激活子RiMsn2調(diào)控植物耐旱分子機(jī)制的模式圖

　　華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院2020級(jí)博士生范曉寧為第一作者，唐明教授和謝賢安副教授為通訊作者，陳輝教授以及其他研究生參與了該工作。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（32071639, 32170116）、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（NZ2021025）、廣州市重大科技計(jì)劃（201904020022）以及華南農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

文圖/林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院