原标题：华中农大近期科学研究进展
来源：华中农业大学
在水稻养分互作机制研究中取得新进展
近日，华中农业大学资源与环境学院植物营养生物学团队解析了水稻中微量元素锌与大量元素氮和磷的相互作用，揭示了锌与氮、磷互作的生理生化机制。该研究为农业生产中锌肥与氮肥、磷肥合理配施提供了重要的理论依据。
无论是在土壤系统中还是在作物系统中均存在养分间的相互作用，养分间的相互作用是影响作物养分高效利用及产量品质形成的一个重要因素。相关研究表明，锌与氮之间存在协同效应，但与磷之间存在拮抗效应，然而其作用机制尚不清楚。团队科研人员以不同基因型水稻品种、osgs2和osnla1-2突变体、OsPHR2-OE转基因植株为研究材料，系统解析了锌与氮、磷相互作用的生理生化机制。
▲水稻氮锌互作的生理生化模型
研究人员在氮锌互作研究中发现，施锌会通过提高水稻根和叶片中硝酸根和铵离子转运基因（OsNRTs和OsAMTs）的表达水平促进氮从根向地上部转运并向生长中心分配，同时提高叶片中硝酸根还原和铵离子同化水平，促进蛋白质的合成；同时，施氮也会通过提高水稻根和叶片中锌转运基因（OsZIPs）的表达水平促进锌从根向地上部转运，并向生长中心分配；两者协同互作，最终提高水稻的生物量和产量。
相关研究成果以“Zinc and nitrogen synergistic act on root-to-shoot translocation and preferential distribution in rice”为题发表在Journal of Advanced Research期刊上，博士研究生姬晨晨和硕士研究生李俊丽为共同第一作者，蔡红梅副教授为通讯作者，徐芳森教授、石磊教授、姜存仓教授和张琳老师共同参与了该研究。
▲水稻磷锌互作的生理生化模型
该团队在磷锌互作研究中发现，施锌会引发水稻缺磷信号，通过OsPHR2和OsNLA1提高磷酸根转运基因（OsPT2和OsPT8）的表达水平以及分泌酸性磷酸酶来促进根系从外界吸收磷；但是会通过“OsPHR2-miR399-OsPHO2”模块调控地上部OsPT2和OsPT8的表达水平抑制磷从根向地上部转运及向生长中心分配；同时，施磷则会显著降低水稻根系对锌的吸收，而不影响锌从根向地上部的转运和向生长中心的分配。
相关研究成果以“High level of zinc triggers phosphorus starvation by inhibiting root-to-shoot translocation and preferential distribution of phosphorus in rice plants”为题发表在Environmental Pollution期刊上，博士研究生丁静丽和硕士研究生刘露为共同第一作者，蔡红梅副教授为通讯作者，徐芳森教授、石磊教授和王创教授共同参与了该研究。
论文链接一：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749121003584
论文链接二：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123221000692
发表植物病原真菌和细菌翻译后修饰研究综述文章
近日，华中农业大学植物科学技术学院、农业微生物学国家重点实验室陈小林课题组与合作者发表综述文章，综述对翻译后修饰调控植物病原真菌和细菌生物学过程和致病过程的调控机制相关进展进行了系统的总结。
植物病原菌（包括真菌和细菌）的生长发育，环境响应以及侵染过程是如何被精确调控的，是一个非常复杂的问题。关于转录水平的调控在真菌和细菌的发育和侵染中的重要作用已经被广泛深入的解析，而蛋白质翻译后修饰（PTMs）层面的调控同样在植物病原菌致病过程中发挥着关键作用，但受到的关注相对较少。长期以来，对真菌和细菌感染过程中PTMs的研究集中在磷酸化的作用，特别是在侵染结构形成过程中涉及的信号通路（如cAMP和MAPKs信号通路）。
近十年来，关于翻译后修饰调控植物病原真菌和细菌生物学过程和致病过程的调控机制研究取得了一些重要的进展，本综述对该领域的相关进展进行了系统的总结（主要内容包括磷酸化修饰，糖基化修饰，组蛋白修饰，泛素化和类泛素化修饰，脂质修饰，氧化还原修饰等），归纳了翻译后修饰研究的主要策略和方法，探讨了翻译后修饰研究与病害防控的关系，同时对未来植物病原菌翻译后修饰领域的研究趋势进行了展望。
论文链接：
https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-phyto-021320-010948
在全球土壤地衣型真菌多样性与生态分布研究方面取得进展
近日，华中农业大学资源与环境学院土壤微生物生态与环境健康课题组在建立全球土壤地衣型真菌的空间分布格局研究方面取得新进展，并提出了相应的驱动机制。相关研究成果发表在生态学领域国际期刊New Phytologist上。
地衣是一类真菌与绿藻或蓝藻的共生体，能促进岩石风化成土壤，在维持全球陆地生态系统功能（如养分循环、水文、气候调节等）方面发挥着重要作用。地衣型真菌占全球真菌总量的20％，且广泛分布于世界各地。虽然对局部地区地衣型真菌的特征和生态功能已有初步认知，但其全球分布模式与驱动机制仍未有相关研究报道。
华中农业大学资源与环境学院土壤微生物生态与环境健康团队同澳大利亚和西班牙相关科研人员展开合作，对全球范围内涵盖从沙漠到热带雨林9种典型生态系统类型的235个陆地生态系统进行实地调查采样，通过ITS扩增子测序和FunGuild数据库预测了880种地衣型真菌系统型。依据全球气候和土壤等环境数据，科研人员通过Cubist模型预测了全球地衣型真菌的多样性及主要类群的分布模式。研究发现，干旱指数、植被覆盖度和土壤pH是影响地衣型真菌分布的最重要因素。这些结果表明地衣型真菌具有明显的环境偏好性。该研究首次绘制出了全球地衣型真菌多样性和主要类群的复杂图景，研究结果对全球地衣型真菌的分布特征及生态功能提供了理论基础。
▲全球土壤地衣型真菌的空间分布（a,地衣型真菌的多样性；b,Verrucaria的相对丰度；c,Endocarpon的相对丰度）
资源与环境学院刘玉荣教授为论文第一作者和通讯作者，澳大利亚新南威尔士大学David J. Eldridge教授、西悉尼大学Brajesh K. Singh教授和Juntao Wang、西班牙巴布罗德奥拉维戴大学Manuel Delgado-Baquerizo教授、华中农业大学博士生曾晓敏也参与了该项研究。
