王学路课题组揭示根瘤菌侵染引发大豆共生根瘤核内复制的机制

核内复制是许多真核生物组织和器官中的一种常见现象，即在没有有丝分裂的情况下进行多轮DNA复制，导致细胞具有更多的基因组DNA拷贝。核内复制的细胞可能比其他细胞更有效地执行某些功能。例如，谷类作物的大型持久性胚乳储存养分；许多物种中生长的下胚轴能够快速生长或伸长。同样，在果蝇等动物中，幼虫唾液腺细胞的核内复制确保了消化酶和胶质物质的充分合成，以便分泌和储存。核内复制使细胞能够节省时间和能量，否则在细胞分裂过程中需要合成细胞膜、细胞壁和其他细胞成分。核内复制对于维持细胞的命运也至关重要。例如，在拟南芥中，核内复制的抑制会导致毛状体特性的丧失和毛状体数量的减少。豆科植物和根瘤菌之间的共生导致了固氮根瘤的形成。核内复制对根瘤的发育和高效固氮至关重要；然而，根瘤菌侵染导致共生根瘤核内复制的细胞机制以及由此产生的多倍体细胞在固氮中的作用在很大程度上仍是未知的。

2022年3月17日，该研究以Rhizobial infection of 4C cells triggers their endoreduplication during symbiotic nodule development in soybean为题发表在New Phytologist杂志上（论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35175637/）。