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本報訊（魯偉通訊員胡今天）日前從華中農業大學獲悉，該校農業微生物學國家重點實驗室張忠明課題組成功克隆了調控豆科植物共生固氮能力的關鍵性基因SIP2，該結果將為研究根瘤菌與宿主植物相互作用的分子機制提供新的途徑。相關論文刊發在國際植物學權威刊物《植物細胞》上。
據介紹，雖然空氣成分中含有約80%的氮，但一般植物無法直接利用。而花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通過與根瘤菌的共生固氮作用可以把空氣中的分子態氮轉變為植物可利用的氨態氮。豆科植物與根瘤菌之間的這種獨一無二的共生固氮“合作關係”引起了科學家們的廣泛興趣，科學界一直在豆科植物中尋找相關的調控基因。張忠明課題組自2006年開始進行相關研究。
據華中農業大學博士陳桃介紹，豆科植物在種子發芽生根後，根瘤菌從根毛入侵植物根部，在一定條件下形成具有固氮能力的根瘤，正是根瘤中的類菌體將分子態氮轉化為氨態氮，每個根瘤就是一座供給植物的微型氮肥廠，而根瘤菌本身的消耗極小。
SIP2正是一個調控根瘤菌共生信號及根瘤形成的基因，抑制其表達將導致根瘤菌侵入線形成的效率和植株結瘤能力顯著降低，表明SIP2在豆科植物結瘤過程中起到了關鍵性的調控作用。
專家認為，該成果為揭示根瘤菌與豆科植物共生關係、探索根瘤菌與非豆科植物建立共生固氮關係提供了研究基礎。
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