磷素是植物生长不可或缺的关键元素之一，植物不仅可以直接经由根系从土壤中吸收磷素，还能通过与土壤中的微生物如丛枝菌根真菌（AMF）及根际细菌的互动来增强磷素的吸收。植物体内的磷信号系统调控着AMF的定植过程和根际细菌群落的结构与功能，此过程中miR399和独角金内酯信号通路扮演着重要角色，负责磷信号的传导。
寄生植物菟丝子能够同时依附于两株或更多不同种类的宿主植物上，形成一个由菟丝子连接起来的植物网络。在此网络中，菟丝子可能充当媒介，实现不同宿主植物之间的系统信号交流。不过，关于菟丝子是否能传递因磷缺乏而引发的系统信号，及其对宿主植物根系与AMF共生关系及根际细菌群落的影响，目前了解尚不充分。
最近，来自中国科学院昆明植物研究所的研究团队吴建强团队发表的研究成果显示，当对菟丝子连接体系中的某一宿主植物实施磷缺乏处理时，能够明显提升另一株未受磷缺乏影响的宿主植物根部的AMF定植效率。这一现象在烟草-菟丝子-烟草和黄瓜-菟丝子-烟草两种连接体系中均得到验证，证明了菟丝子能介导一种保守的系统性磷信号传递机制，有助于提升相连宿主植物的AMF定植效率。
研究团队通过遗传学方法揭示，miR399和独角金内酯信号路径对菟丝子介导的烟草植株间系统性磷信号传递有负向调控作用，影响信号接收方烟草植株的AMF定殖效率及其根际细菌的数量和群落功能。转录组学分析表明，这些差异表达基因中有一部分参与了转录调控和酶活性等生物学功能。
此外，通过对miR399的茎环逆转录及第二代测序技术的应用，研究发现磷缺乏处理下的信号发送方植物促进了miR399在菟丝子连接体系中的烟草宿主和菟丝子之间的迁移。深入研究表明，在磷缺乏条件下，独角金内酯信号路径可能处于miR399上游，抑制miR399的表达水平。
这项研究从植物营养和系统信号的角度出发，探讨了菟丝子连接的植物群体中菟丝子的生理与生态作用，为理解菟丝子如何传递磷相关的系统信号、植物与AMF及根际细菌群落之间的相互作用提供了重要的理论依据。
图1. 该研究的模型概况简图。
该研究成果以MicroRNA399s and strigolactones mediate systemic phosphate signaling between dodder-connected host plants and control association of host plants with rhizosphere microbes为题在线发表在植物学国际杂志New Phytologist上，中国科学院昆明植物研究所博士研究生赵漫为该论文第一作者，吴建强研究员和张井雄博士后为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金项目、云南省应用基础研究计划重点项目、云南省振兴人才支持计划“云岭学者”和“兴滇英才”项目以及中国科学院西部之光计划等项目经费的支持。
