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研究方面取得突破性进展。近日，相关成果相继发表于《新植物学家》（New Phytologist）。

丛枝菌根真菌能与70%以上的陆地植物形成共生体。但其专性生物营养特性和细胞多核特点长期制约着相关研究和应用。虽然宿主诱导基因沉默和病毒诱导基因沉默技术已在丛枝菌根真菌研究中应用十年，但对非共生阶段和共生早期基因功能的研究仍存在技术瓶颈。

研究团队创建了丛枝菌根真菌喷雾诱导的基因沉默技术体系，并成功应用于异形根孢囊霉G蛋白信号通路相关基因的功能解析。研究发现，沉默RiRgs3、RiGpa3和RiGpb1任一基因均会显著抑制孢子萌发和附着足形成，证实了基因沉默技术在丛枝菌根真菌基因功能研究中的有效性。

研究团队创新性地开发了基于双链RNA（dsRNA）喷雾的基因沉默技术体系，成功实现了丛枝菌根真菌R. irregularis中G蛋白信号通路关键基因（RiRgs3、RiGpa3和RiGpb1）的高效沉默。实验证实，丛枝菌根真菌具有高效吸收外源dsRNA的能力，这为基因功能研究提供了新思路。基于研究结果和基因组学分析，团队提出了丛枝菌根真菌G蛋白信号组分调控附着足形成的工作模型。

在丛枝菌根真菌与宿主植物互作机制研究中，最近发现有类似效应子的小RNA可以在丛枝菌根真菌与宿主植物之间传递，触发根细胞中的跨界RNA干扰机制，从而促进菌根共生关系的建立。研究团队针对Silvestri等在《新植物学家》上发表的一项优先报道进行了评论。

团队认为，该报道首次揭示了丛枝菌根真菌R.irregularis的sRNA Rir2216在传递到蒺藜苜蓿根部细胞时，作为一种sRNA效应子发挥作用。Rir2216通过劫持宿主Argonaute（AGO）蛋白MtAGO1，沉默宿主基因MtWRKY69，从而促进丛枝菌根共生的成功建立。团队在文中特别强调：“丛枝菌根真菌的小RNA已加入‘分子对话’：新的一层跨界分子信号促进丛枝菌根形成。”

上述研究为探索丛枝菌根真菌及其与植物互作的分子机制提供了强有力的理论依据和技术支撑。同时，研究揭示了G蛋白信号通路在丛枝菌根真菌共生建立中的关键作用，为深刻理解丛枝菌根真菌与植物互作的分子机制开辟了新途径。

研究团队认为，基因沉默技术的推广有望为丛枝菌根真菌分子生物学研究提供新的解决方案，助力菌根生物学高质量发展。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/nph.70091

https://doi.org/10.1111/nph.70085