科学家破解豆科植物与根瘤菌的共生密码
央视新闻·2026-01-09 06:56
在自然界中,豆科植物(如大豆、苜蓿)的根部与根瘤菌通过共生形成的根瘤器官是高效的天然氮肥工厂。在该器官中,植物为根瘤菌提供碳源,根瘤菌负 责将空气中的氮气转化为植物可利用形式的氮肥。豆科植物根系所处环境复杂,存在着多种根瘤菌和其他细菌,植物是如何精准识别并只允许"相匹配"的根 瘤菌进入根部结瘤的呢? (总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉) 研究人员发现,根瘤菌中的NodD蛋白如同一个精密的分子锁,其结合口袋的形状和关键氨基酸的排列,决定了它能被哪一种类黄酮所激活。正是这些微小 的结构差异,构成了不同豆科植物与其专属根瘤菌伙伴之间识别的分子基础。 △嵌合体NodD能够互补苜蓿根瘤菌NodD突变体,恢复其在苜蓿上的固氮结瘤能力 记者从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉,该中心科研团队首次成功解析了豌豆根瘤菌NodD蛋白与类黄酮类化合物(橙皮素)结合的高分辨复合 物晶体结构,解析了NodD识别类黄酮类化合物的机制,并揭示NodD中决定信号识别特异性的关键结构元件。该研究成果1月9日在国际学术期刊《科学》在 线发表。 这项研究为构建广谱宿主根瘤菌及高效人工固氮系统提供了重要理论依据。未来通过精准改造NodD蛋白,不仅能 ...