菌根真菌基因沉默技术研究获重要进展

华南农业大学林学与风景园林学院副教授谢贤安团队在丛枝菌根真菌基因沉默技术的研究上取得了突破。近日，相关成果陆续在新植物学家中公布。(New Phytologist)。

丛枝菌根真菌可以与70%以上的陆地植物形成共生体。然而，它的特殊生物营养特征和细胞多核特征长期以来一直限制着相关的研究和应用。虽然宿主诱导基因沉默和病毒诱导基因沉默技术已经在丛枝菌根真菌研究中应用了十年，但对非共生阶段和共生初期基因功能的研究仍然存在技术瓶颈。

研究小组建立了由丛枝菌根真菌喷雾引导的基因沉默技术体系，并在异形根孢囊霉G蛋白信号通道中成功应用于基因功能分析。研究表明，沉默RiRgs3、在丛枝菌根真菌基因功能研究中，RiGpa3和RiGpb1的任何基因都会显著抑制胞子的萌发和粘附，从而验证基因沉默技术的有效性。

基于双链RNA的研究团队创新开发(dsRNA)基因沉默喷雾技术系统，成功实现了丛枝菌根真菌R. G蛋白信号在irregularis中的关键基因(RiRgs3、RiGpa3和RiGpb1)的高效沉默。实验证明，丛枝菌根真菌具有高效吸收外源dsRNA的能力，为基因功能研究提供了新的思路。该团队在研究结果和基因组学分析的基础上，提出了丛枝菌根真菌G蛋白信号成分调节粘附的工作模式。

在丛枝菌根真菌与宿主植物相互作用机制的研究中，最近发现具有类似效应子的小RNA可以在丛枝菌根真菌与宿主植物之间传递，从而触发根细胞中的跨界RNA影响机制，从而促进菌根共生关系的建立。研究小组评论了Silvestri在新植物学家上发表的一份优先报告。

该报告首次揭露了丛枝菌根真菌R.irregularissRNA Rir2216作为sRNA效应子，作为一种sRNA效应子，在传达到藜苜蓿根部的细胞时发挥作用。Rir2216劫持了宿主Argonaute(AGO)MtAGO1，沉默宿主基因MtWRKY69，从而促进了丛枝菌根共生的成功建立。本文强调：“丛枝菌根真菌的小RNA已经加入了‘分子对话’：新的跨界分子信号促进了丛枝菌根的形成。

上述研究为探索丛枝菌根真菌及其与植物相互作用的分子机制提供了强有力的理论依据和技术支持。同时，研究揭示了G蛋白信号通道在建立丛枝菌根真菌共生方面的关键作用，为深刻理解丛枝菌根真菌与植物相互作用的分子机制开辟了新的途径。

研究小组认为，基因沉默技术的推广有望为丛枝菌根真菌生物学研究提供新的解决方案，帮助菌根生物学高质量发展。