生活在真菌中的藻類演示陸地植物如何進(jìn)化

??????密歇根州立大學(xué)的一項(xiàng)新研究發(fā)表在eLife雜志上,該研究提供的證據(jù)表明,在5億年前,藻類可能背負(fù)著真菌離開水并在土地上殖民。

?????“真菌遍布全球。他們與大多數(shù)陸地植物建立了共生關(guān)系。這就是我們認(rèn)為它們對于陸地生命進(jìn)化至關(guān)重要的一個原因。但直到現(xiàn)在,我們還沒有看到真菌內(nèi)化活藻的證據(jù),”研究報(bào)告的共同作者,Christoph Benning和Gregory Bonito的實(shí)驗(yàn)室成員杜志艷說。研究人員從老譜系中分別選擇了土壤真菌和海藻的菌株,分別為Mortierella elongata和Nannochloropsis oceanica。當(dāng)一起生長時,兩種生物都形成了強(qiáng)烈的關(guān)系。

?????“顯微鏡圖像顯示藻類細(xì)胞聚集在真菌細(xì)胞周圍并附著在真菌細(xì)胞上,”杜說。 “藻壁略微破碎,其纖維狀延伸物似乎抓住了真菌的表面?!绷钊梭@訝的是,當(dāng)它們一起生長很長時間 – 大約一個月 – 一些藻類細(xì)胞進(jìn)入真菌細(xì)胞。在這種關(guān)系中,兩種生物都保持活躍和健康。這是科學(xué)家第一次看到真菌內(nèi)化真核生物,光合生物。他們稱之為光合菌絲體。

?????“這是一個雙贏的局面。兩個生物都可以從一起獲得額外的好處,”杜說。 “他們交換養(yǎng)分,從藻類到真菌的碳凈流量,以及另一個方向的凈氮流量。有趣的是,真菌需要與活藻細(xì)胞進(jìn)行物理接觸以獲取營養(yǎng)。藻類細(xì)胞不需要物理接觸或生活的真菌,從相互作用中受益。真菌細(xì)胞,死或活,釋放周圍的營養(yǎng)?!啊案玫氖?,當(dāng)營養(yǎng)素稀缺時,藻類和真菌細(xì)胞一起生長,通過相互喂食抵御饑餓。它們比單獨(dú)生長時更好,”杜解釋說。也許這種增加的耐力解釋了藻類如何在跋涉到陸地中幸存下來。

???????“在本質(zhì)上,類似的共生事件可能正在發(fā)生,比我們意識到的更多,”杜說。 “我們現(xiàn)在有一個系統(tǒng)來研究光合生物如何在非光合生物體內(nèi)生存,以及這種共生關(guān)系如何發(fā)展和發(fā)揮作用?!边@兩種生物都是生物技術(shù)相關(guān)的菌株,因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生大量的油。 Du正在測試它們作為生產(chǎn)高價(jià)值化合物的平臺,例如生物燃料或Omega 3脂肪酸。

????“因?yàn)檫@兩種生物更有彈性,它們可能更好地承受生物生產(chǎn)的壓力,”杜說。 “我們還可以降低收獲藻類的成本,這是生物燃料成本仍然過高的一個重要原因?!?/span>

本文轉(zhuǎn)自:植提網(wǎng)

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