Tulasnella Calospora-Serapias Vomeracea共生における真菌および植物遺伝子発現は、菌菌菌の窒素経路に関する手がかりを提供します

ランは、特に初期の発達段階で、栄養供給のために菌根菌菌のパートナーに大きく依存しています。有機炭素に加えて、窒素（N）はおそらく、ラン組織が非常にn濃縮されているため、植物に移動する主要な栄養素です。私たちは、植物に優先的に伝達されたnフォーム、またはnの摂取と伝達に必要な重要な分子決定因子についてはほとんど何も知りません。オーキッド菌根菌のゲノムであるTulasnella Calospora、2つの機能的なアンモニウムトランスポーターといくつかのアミノ酸トランスポーターのゲノムで特定しましたが、異なるNソースで成長した自由生活菌糸体のN好みと一致して、硝酸塩同化システムの証拠は見つかりませんでした。N化合物の輸送と代謝に関与する真菌および植物遺伝子のレパートリーの共生における微分発現は、有機Nがラン宿主に移した主な形態であり、アンモニウムは外皮質共生界面から細胞内菌によって取り込まれることを示唆しました。これは、蘭菌菌菌におけるN摂取と輸送の遺伝的決定因子に対処する最初の研究であり、将来の実験を導く可能性のある共生界面での栄養交換のモデルを提供します。

Orchids are highly dependent on their mycorrhizal fungal partners for nutrient supply, especially during early developmental stages. In addition to organic carbon, nitrogen (N) is probably a major nutrient transferred to the plant because orchid tissues are highly N-enriched. We know almost nothing about the N form preferentially transferred to the plant or about the key molecular determinants required for N uptake and transfer. We identified, in the genome of the orchid mycorrhizal fungus Tulasnella calospora, two functional ammonium transporters and several amino acid transporters but found no evidence of a nitrate assimilation system, in agreement with the N preference of the free-living mycelium grown on different N sources. Differential expression in symbiosis of a repertoire of fungal and plant genes involved in the transport and metabolism of N compounds suggested that organic N may be the main form transferred to the orchid host and that ammonium is taken up by the intracellular fungus from the apoplatic symbiotic interface. This is the first study addressing the genetic determinants of N uptake and transport in orchid mycorrhizas, and provides a model for nutrient exchanges at the symbiotic interface, which may guide future experiments.