大豆根瘤共生的关键调控者：蔗糖转运蛋白GmSWEET3c介导的根系蔗糖分配机制

来自Chen团队的研究人员揭示了豆科植物-根瘤菌共生固氮中的蔗糖分配奥秘。通过遗传学和分子生物学手段，发现转录因子GmNSP1直接激活蔗糖转运蛋白基因GmSWEET3c的表达，驱动蔗糖向根系易感区分配，促进根瘤菌侵染和结瘤。该研究为解析共生固氮的碳源供给机制提供了新视角。

　　

豆科植物与根瘤菌的共生固氮是自然界高效氮循环的关键环节，但这一过程需要消耗大量光合产物。有趣的是，当根瘤菌侵染大豆根系时，会触发一个精妙的蔗糖(Sucrose)运输开关——位于质膜和侵染线膜上的蔗糖转运蛋白GmSWEET3c开始活跃工作。研究人员发现，敲除Gmsweet3c基因会导致根系蔗糖分配紊乱，使根瘤数量锐减60%以上。

通过荧光标记追踪，这个双定位的转运蛋白既能将蔗糖输送至根系易感区为根瘤菌提供"见面礼"，又能通过侵染线膜定向投递碳源，堪称共生关系的"甜蜜快递员"。更精彩的是，团队解析出共生信号通路的关键转录因子GmNSP1会像"分子钥匙"般精准结合GmSWEET3c启动子，激活其表达。这项研究首次描绘出从共生信号识别到碳源再分配的全链条调控机制，为设计"节氮型"作物提供了新靶点。