编辑:丛枝mycorrhiza-mediated增加植物次生代谢物的产量
Qiang-Sheng吴
法比奥·s . b .席尔瓦
穆罕默德Hijri
Rupam卡普尔- 1园艺和园艺学院、长江大学、中国荆州
- 2大学生物科学学院的伯南布哥,累西腓,巴西
- 3de矫揉造作的en生物研究所Vegetale,区域来德科学以及大学蒙特利尔,QC,加拿大蒙特利尔
- 4非洲基因组中心,穆罕默德六世理工大学,本Guerir,摩洛哥
- 5大学的植物学、理学院德里,印度德里
植物产品的促进健康属性越来越获得认可。除了几个因素如植物基因型、培养实践、环境条件、非生物和生物压力、共生植物根系与土壤中真菌协会即丛枝菌根真菌(AMF)(我)是影响植物(生产的内容和范围的植物化学物质Sbrana et al ., 2014;卡普尔et al ., 2017;Fokom et al ., 2019;Thokchom et al ., 2020;Javanmard et al ., 2022;赵et al ., 2022)。研究的文献被故意对AMF的影响植物的新陈代谢,但是知识的潜在机制仍是断断续续的。四篇文章驻留在这个特殊问题巩固我们的理解在广泛的AMF对植物代谢的影响和暗示它在植物的生长和整体性能。
尽管AMF限制根形态,AMF-induced根的生理和代谢的改变也影响整个植物的生理(Schweiger和穆勒,2015)。由于真菌共生体是依赖于植物的光合作用的产物(碳水化合物)和脂肪酸,他们在根作为强大的碳汇。因此,植物的碳平衡是维持光合作用的调节和叶主要代谢(Kaschuk et al ., 2009;Kogel et al ., 2010)。改变植物的次生代谢物轮廓是一个不可避免的后果的主要代谢的变化。虽然AMF-mediated影响植物初级代谢的主题景观的研究,很少有人知道关于修改在次生代谢系统组织。此外,比较分析不同植物器官的代谢特征,生物量/分配模式,记录配置文件将有助于全面认识植物对AMF接种的反应。在这个方向,确定AMF的后果接种加强根发展和拍摄苹果增长的植物,静等。绘制了代谢途径在转录组和代谢组数据。他们观察到的参与多个通路在促进根发展mycorrhized植物和报道,糖、脂肪酸、有机酸代谢可以由丛枝菌根(AM)的形成。此外,激素水平的改变也配合不同基因的表达水平与激素的合成有关。生长素与细胞分裂素的比例增加后点的形成,有利于根的发展。虽然root-to-shoot比率的增长同样在接种和徵,几个特别代谢物积累射击,其中一些人只存在在non-mycorrhizal或菌根植物。也拍摄细胞的形态学改变菌根植物,这是有关AM-mediated morphogenesis-related基因的转录。
大部分报告AMF对植物生长和发育的影响是基于研究控制的环境下使用无菌土壤,消除了其他因素的干扰(Shtark et al ., 2021;Fayuan et al ., 2022;Qi et al ., 2022)。然而,在自然条件下,土壤中接种时,AMF与土著微生物及其功效显著提高植物的生长和养分吸收的影响(Marulanda-Aguirre et al ., 2008;Nacoon et al ., 2020;从Prasanna, 2022)。土著微生物的分子机制调节功能是模糊的。任等。表明,土著微生物抵消AMF的有利影响先锋物种的适应性拜登tripartita建立在脆弱的陆地生态系统——岩溶特点是营养不足。土著微生物AM-induced基因表达下调与P和N代谢有关。这项研究强调了需要考虑与土著微生物的相互作用之前将他们引入一个生态系统。
AMF已报告增加植物对生物和非生物胁迫的耐受性,和次级代谢产物的生活会促进植物忍受许多非生物和生物应力条件(Korenblum和爱,2019年;Begum et al ., 2021;Sarkar Sadhukhan, 2023)。然而,AMF接种的影响与非生物/赞同生物应力在次生代谢通量受到相对较少的考虑(Korenblum和爱,2019年;Begum et al ., 2021)。在营养不足的状态下,植物生长和次生代谢之间的关系和互惠在功能C C分配资源的兴趣(哈特曼et al ., 2020;谢et al ., 2022)。谢等。探讨了植物生长阶段之间的相互作用的影响和各种资源之间是共生在C分区。他们展示了一个重要的角色是共生在维护植物生长营养限制,从C的角度划分。这种研究将立法即将研究地面调查的主要机制是共生在植物次生代谢,尤其是营养压力,尤其是在野外条件下,获得对整体功能的共生关系的看法。这样的研究还可以伸展到其他强调生物或非生物的起源,和权衡的模式及其对AMF菌株特异性,类型和强度的压力和发展阶段的植物可以检查。
关于食草性,众所周知,植物进化出一套防御机制,其中一个是与AMF,导致快速和强大的压力响应臭名昭著的食草动物。Du et al。在这个方向提供了重要的证据表明修正案Ageratina adenophor与AM真菌可能促进其侵袭性诱导化学防御,从而使食草性的杂草更加宽容蚜虫棉。两个主要的殖民AMF物种。Claroideoglomus etunicatum和Septoglomus constrictum减少多面手食草动物的喂养答:gosypii通过增加水平的类黄酮和酚类植物。AMF群落的生态影响研究还表明入侵杂草的管理。
总结,本文的组装研究AMF和植物在代谢之间的相互作用,从而使设计更好的实验方法的有价值的见解,了解植物的不同角色的AMF在维护健康和生产在低投入的,可持续的种植制度。
作者的贡献
RK写的编辑和作者都集体进行审核和批准提交的版本。
确认
编辑感激地感谢所有作者和专家评审人员在准备和评估了手稿驻留在这个研究课题。
的利益冲突
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关键词:收购代谢物,营养、植物代谢,生物压力、共生互动
引用:吴q s,席尔瓦FSB Hijri M和卡普尔R(2023)编辑:丛枝mycorrhiza-mediated增加植物次生代谢物的产量。前面。植物科学。14:1150900。doi: 10.3389 / fpls.2023.1150900
收到:2023年1月25日;接受:2023年1月31日;
发表:2023年2月13日。
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