深圳子科生物報(bào)道：地球上的生命曾經(jīng)在數(shù)十億年僅生長于水環(huán)境、海洋、河流和湖泊。4.5億年前，第1批植物在陸地上定居，并在這個(gè)過程中與土壤中的微生物形成多種有益的關(guān)系。

這些關(guān)系被稱為共生關(guān)系，植物從中獲得了額外的營養(yǎng)。其中zui親密的是細(xì)胞內(nèi)的共生，微生物在植物細(xì)胞內(nèi)參與調(diào)節(jié)工作。

英國John Innes中心和法國科學(xué)研究中心/圖盧茲大學(xué)的科學(xué)家在《Nature Plants》雜志發(fā)文描述了所有這些共生體的共同基因基礎(chǔ)。

據(jù)推測(cè)，植物在陸地上的*定殖起源于一種植物與菌根真菌形成的共生關(guān)系。即使在今天，陸地上80%的植物都能形成這種菌根共生。植物也進(jìn)化出了與多種其他微生物進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)共生的能力。

過去20年，通過對(duì)菌根共生和另一種豆科植物（如豌豆）與土壤細(xì)菌形成的共生關(guān)系的研究，人們鑒定出了十幾種植物基因，這些基因是識(shí)別有益微生物和它們?cè)谥参锛?xì)胞內(nèi)行使調(diào)節(jié)功能所必需的。相比之下，其他類型的細(xì)胞內(nèi)共生研究卻很少。

為了解決這個(gè)問題，研究小組對(duì)近400種植物的基因組進(jìn)行比較，篩選那些能形成細(xì)胞內(nèi)共生的*基因。令人驚訝的是，有三個(gè)基因*屬于能形成細(xì)胞內(nèi)共生的植物，而在無法形成這種有益關(guān)系的植物中是沒有的。

“我們的研究表明，植物與不同共生伙伴形成的不同類型的細(xì)胞內(nèi)共生是建立在保守的遺傳程序之上的，”該研究的主要作者、John Innes中心的研究員Guru Radhakrishnan博士說。

“通過證明不同的植物共生有著共同的基因基礎(chǔ)，我們旨在將自然形成的共生轉(zhuǎn)移到馴化谷類作物上以減少化肥使用，提高撒哈拉以南非洲小農(nóng)戶產(chǎn)量的目標(biāo)變得更加現(xiàn)實(shí)了，”Radhakrishnan博士說。