CGM 第64期：大豆结瘤的调控机制-两个人的舞会

土壤中的根瘤菌可以在多数豆科植物的根部共生形成根瘤，并在根瘤中利用其自身含有的固氮酶将空气中的游离氮还原为植物能够直接利用的氨态氮，该过程称为生物固氮，是农业与自然生态系统中植物赖以生存的重要氮源。然而，宿主植物通过根瘤菌固氮是要付出代价的——那就是要供给根瘤菌生存所需要的无机盐营养和能源。先前研究表明，豆科植物中存在多种分子机制控制根瘤的数目，从而维系其生长与固氮能耗间的平衡。但是，这是否意味着“寄人篱下”的根瘤菌就只能“逆来顺受”了呢？

我们的研究发现，根瘤菌tRNA衍生的小RNA片段（tRFs）能够在根瘤中劫持大豆细胞中的RNA干扰机器，从而降低大豆基因组中一些结瘤抑制基因的表达，以促进大豆结瘤并提高根瘤数目。这也表明，在根瘤菌与其宿主植物的共生过程中，双方共同调控根瘤数目，实现合作共赢。

该论文系原核生物小RNA调控真核生物重要生物学功能的首例报道，有望为研究大自然中广泛存在的共生关系，例如人体与肠道微生物间的共生等，提供新的研究思路。