中新网上海1月9日电(郑莹莹记者)北京时间1月9日，中国科学院植物分子科学卓越中心Jeremy Murray团队与张宇团队合作，在国际知名期刊《Science》在线发表题为“NodD根瘤菌特异性结合和激活的分子机制研究”的科研文章。类黄酮。”这项开创性的研究是该领域首次在分子水平上分析豆类和根瘤菌之间的中心特异性识别机制并破译它们的“共生密码”。
中国科学院植物分子科学中心研究员Jerry Murray（左）和张宇在研究员谈论他们的研究。 （图片提供：中国科学院植物分子科学卓越中心）
微妙的合作在豆科植物的根系中悄然进行，包括大豆。豆类为根瘤菌提供碳源。相反，根瘤菌利用其固氮能力将空气中的氮转化为植物可以利用的养分。两者形成互惠互利的共生关系。
但这种合作的背后，还需要一个精准的“身份验证”过程。据相关研究显示，豆类的根部会分泌一种叫做“类黄酮”的化学信号，就像特殊的“信号钥匙”。根瘤细胞中的NodD蛋白就像一把“分子锁”，可以识别匹配的“信号钥匙”并激活共生程序。
这个“分子锁”如何特异性识别“信号钥匙”，实现如此“特定”的匹配？这是一个科学问题，目前该领域尚未完全理解。
中国科学院植物分子科学卓越中心的加拿大研究科学家 Gerry Murray 在上海接受采访时解释说，豆类和根瘤菌是共同生活多年的舞伴，默契配合，理解彼此的一举一动。 “豆类和根瘤菌的共生关系已有大约 6000 万年的历史。如果你的‘舞伴’暂时改变，可能很难跟上。”
研究团队希望找到前述“舞伴”默契配合的“分子密码”，从而发起新的默契组合。 “根瘤菌可能只是一种‘舞伴’，植物并不局限于豆科植物，”杰斯·李·穆雷 (Jes.Lee Murray) 说。
研究人员认为，它识别出这个物种的精确性是长期共同进化的结果。未来，对NodD蛋白的精准修饰，有望不仅“定制”适应特定作物的高效固氮菌株，也有利于与水稻、玉米等非豆科作物建立类似的共生关系，减少农业的依赖关于化肥。
在一次采访中，杰里·默里谈到了他研究这个科学问题的旅程。 “NodD 蛋白是在 20 世纪 80 年代发现的。对于植物学和细菌学研究人员来说，这似乎是有史以来最令人兴奋的发现。当我们的团队开始这项研究时，有人问我们为什么要‘浪费’时间来继续研究。”
这一创新性研究成果的完成，让他坚信，在科研的道路上，即使外界有质疑，也要保持方向一致，仔细观察，进而判断科研的成败。有什么价值？ （完）
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