更好地理解作物、真菌和寄生植物之间的荷尔蒙三角关系
世界种业网独家稿件，转载请添加链接并注明版权，谢谢!
荷兰瓦格宁根，2012年3月8日
寄生植物破坏作物并威胁粮食生产,不仅是非洲3亿人的问题，也是世界其他地方的问题。正在发育的作物越来越多地受这些寄生植物的寄食，以致于被这些寄生植物吸干。 瓦格宁根大学及研究中心的研究人员与瑞士的同事一道努力，试图彻底解决这一问题。在本周的自然杂志上，他们报告了可能使作物较少受到这些寄生植物危害的一个新的蛋白质的调节作用。
在许多非洲农田里，可以欣赏到的壮观独脚金植物的花，但他们是当地农民的祸害。这些寄生性植物自己寄生在作物的根上，如高粱、玉米和谷子，从寄主那里汲取养分和水分，往往导致作物颗粒无收。以往的研究表明，寄主植物本身通过根向土壤分泌出物质，从而吸引了这些寄生植物。但是，为什么植物帮助其天敌呢？
相关的物质独脚金萌发素在土壤中具有第二种功能。他们激活了有助于植物吸收营养物质（尤其是磷）的有益真菌（菌根）。真菌显著地帮助扩展根系的覆盖范围，对难以吸收养分的土质较差的土壤尤为重要。作为回报，植物为菌根提供糖，这是真菌食物的一个重要组成部分。
2008年，研究人员发现了独脚金萌发素的第三个功能。作为一种植物激素，独脚金萌发素抑制从植物叶腋产生新的分枝。如果没有独脚金萌发素，植物将产生大量的侧枝而变成灌木状丛生。由于没有这种调控激素，番茄植株长出生几十个侧枝，完全失控。这些侧枝的生长盗取了用于果实生长的大量营养。
与苏黎世和弗里堡大学的同事一起，瓦格宁根大学及研究中心的植物生理实验室的研究人员检查了细胞内已产生独脚金萌发素后植物体内发生的变化。不知何故，植物将这种激素从一个细胞转运到另一个细胞，最后进入土壤。这是如何发生的？
研究人员发现一种特定的蛋白质在植物体内参与了独脚金萌发素的转运。他们发现，不具有这种有效蛋白质的植物尽管根中产生的独脚金萌发素没有多少变化，进入土壤的独脚金萌发素较少。正如预期的那样，这些植物就不是那么容易被寄生植物感染。不幸的是，他们吸引的菌根也少，会产生更多的分枝。研究人员认为，发现这种蛋白质增加了进一步理解独脚金萌发素的三种不同功能。
由于瓦格宁根的研究人员主要对与寄生植物的相互作用感兴趣，他们正在寻找使植物降低对寄生植物吸引力的方式，但是不会失去吸引菌根和抑制分枝的正面影响。第一步可能是遏制向土壤中分泌独脚金萌发素，但是不影响该在植物体内的转运。这样将降低独脚金萌发素在土壤中的副作用，但不减少对分枝的抑制。
通过多年选择，改善作物的工作不自觉地选择了独脚金萌发素含量高的物种。这是因为种植者喜欢种没有分蘖的高粱、玉米和谷子。现在，可能是没有分孽的物种的独脚金萌发素含量也高，进入土壤的独脚金萌发素也多，导致吸引更多的寄生植物的种子萌发。虽然在贫瘠土壤上独脚金萌发素通过根菌刺激了磷的吸收，但是并非总能够补偿寄生植物的危害。
论文链接：A petunia ABC protein controls strigolactone dependent symbiotic signaling and branching
