豆科植物与根瘤菌形成的共生固氮体系是自然界最高效的生物固氮方式之一。在这一过程中，根瘤菌通过侵染线进入植物细胞，随后被宿主的共生体膜包裹后形成可固氮的类菌体，这一功能单元被称为共生体。经典模型认为，植物为类菌体提供二羧酸盐作为碳源，类菌体则将固定的氮以氨态氮形式输送给植物。但越来越多证据表明，氨基酸在豆科植物与根瘤菌之间的跨界交换也是实现高效固氮的重要环节。
近期，中国科学院微生物研究所研究团队发现共生体膜氨基酸转运蛋白参与维持高效共生固氮，为学界理解豆科植物与根瘤菌共生调控机制提供了关键证据。
研究团队在蒺藜苜蓿共生体膜上鉴定出MtCAT1a、MtCAT1b、MtCAT1c三个阳离子氨基酸转运蛋白。其中，MtCAT1b和MtCAT1c在根瘤侵染细胞中高表达，并定位于共生体膜，而MtCAT1a在共生过程中功能较弱。遗传学分析表明，MtCAT1b和MtCAT1c或协同调控类菌体的氨基酸代谢稳态。透射电镜观察发现，突变体中类菌体出现异常积累的PHB，这表明类菌体代谢异常。转录组分析显示，突变体中的类菌体碳氮代谢途径受损，ATP合成能力下降，进而导致突变体根瘤固氮酶活性降低。实验进一步证实，MtCAT1b和MtCAT1c可相互作用，因而团队推测二者可能协同发挥功能。酵母转运实验显示，MtCAT1b和MtCAT1c对精氨酸等共生关键氨基酸具备转运能力。
该研究揭示了氨基酸转运蛋白在共生体膜中的关键作用，为维持高效共生固氮体系提供了重要分子基础。
相关研究成果发表在《植物通讯》（Plant Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、农业农村部等的支持。
论文链接
MtCAT1c亚细胞定位及突变体表型
共生体膜定位的MtCAT1b和MtCAT1c维持高效共生固氮关系
交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场，又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常，两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势，为制造自旋电子器件带来了新突破口，在磁存 10月12日上午，国务院新闻办公室举行新闻发布会，财政部负责人介绍有关情况，提出下一步财政部将会同相关部门从奖优和助困两个方面，分两步来调整完善高校学生的资助政策。 财政部副部长郭婷婷介绍，目前我国已经建立起 本报北京11月14日讯（记者 高毅哲）今天，教育部、人力资源社会保障部召开2025届全国普通高校毕业生就业创业工作会议，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十届三中全会精 辽宁省深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述，深入贯彻落实党的二十届三中全会精神和全国教育大会精神，聚焦学校安全治理、教育管理秩序、师德师风建设等关键领域和重要环节，推动基础 新时代迈向中国式现代化的学前教育高质量发展离不开有力的法治保障。近日，《中华人民共和国学前教育法》（下称《学前教育法》）颁布。《学前教育法》设专章对幼儿园如何开展保育教育工作予以规范 走进重庆市八中渝北校区时，恰逢课间休息时间。操场上，孩子们奔跑玩耍，脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的，是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 。本文链接：研究阐明苜蓿共生固氮的氨基酸交换机制http://www.sushuapos.com/show-12-2328-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 溶液热力学和绿色化学的交叉研究获进展