这项研究发现，豌豆根瘤菌NodD蛋白的配体结合结构域通过两个蛋白口袋识别橙皮素——一个结合口 袋位于NodD蛋白的单体中，一个位于NodD蛋白的二聚界面上，这种结合构象在已知的NodD所在的转 录调控因子家族中尚属首次发现。进一步分析表明，NodD的三个关键结构元件，形成识别配体的"结合 口袋"，能适配橙皮素等黄酮分子，却不能适配像异黄酮和紫檀烷等其他类别的类黄酮类化合物。这从 结构的角度解释了为什么根瘤菌NodD能够特异性地被类黄酮类分子所结合激活。 豌豆根瘤 菌NodD蛋白与橙皮素复合物的结构示意图。受访团队供图 中国青年报客户端上海1月9日电（中青报·中青网记者王烨捷）今天，中国科学院分子植物科学卓越创 新中心杰里米·默里团队与张余团队合作在国际权威期刊《科学》（《Science》）上在线发表题为"The molecular basis of the binding and specific activation of rhizobial NodD by flavonoids（类黄酮类化合物特异 性结合激活根瘤菌NodD分子机制研究）"的科研论文。该研究首次成功解析了豌豆根瘤菌NodD蛋白与 类黄酮类化 ...

研究突破 - 中国科学院分子植物科学卓越创新中心的科研团队在《科学》期刊上发表突破性研究，首次在分子层面解析了豆科植物与根瘤菌实现特异性识别的核心机制[1] - 研究揭示了豆科植物根系分泌的“类黄酮类化合物”作为化学信号，与根瘤菌细胞内的NodD蛋白特异性结合，从而触发共生程序的分子机制[3] - 该研究破解了豆科植物与根瘤菌之间长达约6000万年的共生互作关系的“共生密码”[1][3] 科学机制 - 豆科植物与根瘤菌的共生关系本质是互惠互利：植物提供碳源，根瘤菌则将空气中的氮气转化为植物可利用的养分[3] - 共生关系的建立依赖于精准的“身份验证”，即类黄酮化合物（信号钥匙）与NodD蛋白（分子锁）的特异性识别与匹配[3] - 这种精确识别源于长时间的协同进化，使得豆科植物与根瘤菌如同默契的舞伴，难以临时更换[3] 应用前景 - 该基础科学研究的发现为未来农业应用提供了新方向，通过精准改造NodD蛋白，有望“定制”适应特定作物的高效固氮菌株[4] - 研究成果有望推动水稻、玉米等非豆科作物建立类似的共生固氮关系，从而减少农业对化肥的依赖[4] - 研究团队认为，根瘤菌可能只是“舞伴”类型之一，而植物也不限于豆科，暗示了更广泛的跨物种共生应用潜力[3]