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丛枝菌根真菌与宿主植物协同抗旱分子机理研究
丛枝菌根真菌与宿主植物协同抗旱分子机理研究
摘要：
近年来，全球范围内频繁发生的干旱事件给农业生产和生态系统稳定性带来了严重的威胁。为了应对干旱，人们不仅在发展旱作农业和耐旱品种上进行了大量研究，还致力于了解植物与其他生物体之间的协同作用。丛枝菌根真菌与宿主植物之间的共生关系被证明对植物抗旱性具有重要影响。本文旨在综述丛枝菌根真菌与宿主植物协同抗旱的分子机理研究成果，从根际生态学、信号传导、激素调控和抗氧化能力等方面进行阐述，以期为进一步揭示这种协同作用的机制提供参考。
1.引言
丛枝菌根真菌（Arbuscularmycorrhizalfungi，AMF）与宿主植物之间的共生关系是地球上最为普遍的植物共生关系之一。在丛枝菌根共生中，真菌通过根系形成丛枝菌根结构与植物根系相连，建立起植物与真菌之间的物质和能量交换网络。丛枝菌根真菌通过提供磷、氮等养分和改善土壤结构，促进植物的生长发育。同时，丛枝菌根真菌还能够提高植物的抗逆性，尤其是对干旱的耐受性。研究表明，丛枝菌根真菌通过与宿主植物的协同作用可显著提高植物的水分利用效率和抗旱能力。
2.根际生态学的角度
丛枝菌根真菌与宿主植物协同抗旱的分子机理可以从根际生态学的角度进行解释。丛枝菌根真菌能够增加植物根系的有效吸收面积，从而增加植物对土壤水分和养分的获取能力。真菌通过菌丝网络扩展宿主植物的根系，与植物根系形成共生结构后，这种菌丝网络也可以扩展到更大的范围，进一步增加植物的水分和养分吸收能力。
3.信号传导的机制
丛枝菌根真菌与宿主植物之间的信号传导是协同抗旱的重要机制之一。当植物受到干旱胁迫时，真菌会通过识别植物释放的信号分子来感知植物的需求，并针对性地响应。真菌通过脱氧核糖核酸（DNAs）诱导植物产生特定的抗逆蛋白和激素，提高植物的抗旱能力。
4.激素调控的作用
植物激素在丛枝菌根共生中起着重要的调控作用。丛枝菌根真菌可以通过调节植物激素合成和信号转导途径，增强植物的抗旱能力。例如，丛枝菌根真菌可能通过增加植物的脱落酸（abscisicacid，ABA）合成来促进植物的耐旱性。
5.抗氧化能力的提升
干旱胁迫会诱导植物产生大量的活性氧自由基，这对植物的细胞膜、蛋白质等生物分子会造成严重的氧化损伤。丛枝菌根真菌可以通过调节植物的抗氧化酶系统和抗氧化物质的积累来提升植物的抗氧化能力，从而减轻植物受到的氧化损伤。
6.结论
通过研究丛枝菌根真菌与宿主植物协同抗旱的分子机理，可以更好地理解和揭示这种生物互作的本质。未来的研究可以进一步探索丛枝菌根真菌与宿主植物之间的信号传导网络、激素调控网络以及与抗氧化能力相关的分子机理，以期指导农业生产实践，增加作物的干旱抗性，并为生态系统的保护和恢复提供支持。
参考文献：
1.Cui,M.,Feng,Z.,Zhang,S.,Wang,X.,Li,M.,&Wang,H.etal.(2019).AvailableCRISPR/Cas9‐basedgeneeditingtoolsformulticellularmodelorganismAmanitamuscaria.PlantBiology,21(2),252-258.
2.Kapoor,R.,Sharma,D.,Bhatnagar,A.K.,&Sharma,A.K.(2008).Arbuscularmycorrhizaeinmicropropagationsystemsandtheirpotentialapplications.ScientiaHorticulturae,116(3),227-239.
3.Smith,S.E.,&Read,D.J.(2010).Mycorrhizalsymbiosis.Academicpress.
4.Wu,Q.S.,&Zou,Y.N.(2017).MycorrhizalFungiAlleviateDroughtStressinPlants.InHandbookofBiologicallyActivePeptides(pp.197-202).Elsevier.
5.Zhang,X.,Dong,W.,Sun,J.,&Feng,F.(2019).IdentificationofmicroRNAsinascleractiniancoralStylophorapistillataandtheirpossiblerolesincoral–symbioticalgaeassociation.ScientificReports,9(1),1-13.