5月27日，我院植物学系王鹏副教授课题组在植物学国际Top期刊《New Phytologist》（中科院一区, IF9.4）在线发表题为“The phosphate starvation response regulator PHR2 antagonizes arbuscule maintenance in Medicago”的研究论文。报道了苜蓿调控磷饥饿反应的关键转录因子PHR2调控丛枝菌根共生，尤其是丛枝降解的机理。
磷是植物生长所必须的大量元素。大部分陆生植物（~80%）具有两条吸收磷的途径，一是通过根表皮和根毛上的磷转运蛋白直接吸收根际周围土壤中的磷酸盐。二是与丛枝菌根真菌共生，利用菌根真菌的菌丝来吸收更远处土壤中的磷，提高植物吸收磷营养的效率。丛枝结构是菌根真菌与宿主植物进行营养交换的主要场所。前人研究表明PHR转录因子在磷直接吸收途径中起关键调控作用。近年来PHR转录因子被发现在调控丛枝菌根共生中也起重要作用（Shi et al., 2021; Das et al., 2022）。但PHR转录因子是否调控丛枝发育过程尚不清楚。
该研究发现过表达苜蓿PHR2不仅能诱导磷直接吸收途径相关基因的表达，还能诱导部分共生相关基因的表达。但与水稻中不同的是，突变掉共生特异性磷转运基因PT4启动子上PHR2结合原件P1BS后，PT4的表达没有发生显著变化，暗示其表达可能主要受共生相关信号通路诱导。phr2突变体菌根侵染水平降低，但丛枝降解过程却受到抑制。转录组数据也进一步表明了PHR2同时调控菌根共生相关基因，以及特异在含丛枝细胞内的蛋白水解酶基因的表达。这表明苜蓿PHR2能促进丛枝菌根的侵染水平，同时控制丛枝的降解。该研究为揭示植物如何感知磷营养水平来调控丛枝菌根共生效率提供了新的理论依据。
PHR2调控丛枝菌根共生过程模式图
湖南师范大学为该论文第一单位，王鹏副教授为第一作者，并与荷兰瓦赫宁根大学Erik Limpens博士为共同通讯作者；湖南师大陈作红教授，研究生钟雅男、李妍、朱文倩、张月璇，本科生李菁洋参与部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金和湖南省教育厅基金项目的资助。
（文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19869）