菌根共生是植物与菌根真菌建立的互惠互利的同盟，也是自然界最为广泛的共生形式。植物可通过与菌根真菌共生高效率地从土壤中获得磷和氮等营养；同时植物把20%左右的光合作用产物传递给菌根真菌供其生长。每年大约有50亿吨的光合作用产物通过菌根真菌被固定在土壤中，对整个生态系统的碳氮平衡具有重要的作用。传统理论认为糖是植物为菌根真菌提供碳源营养的主要形式。

　　王二涛团队通过稳定同位素标定实验，首次否定了糖是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式。同时，研究者采用遗传学、分子生物学及代谢生物学的手段研究发现，植物宿主的脂肪酸合成对于丛枝菌根真菌共生是必须的，并且植物合成的脂肪酸能够直接传递给菌根真菌。进一步的研究发现植物基因合成的一类特殊脂肪酸分子，被植物的转运蛋白转运给菌根真菌。该研究系统揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要传递形式，推翻了传统认识，对于理解生态系统的碳氮循环具有重要的意义。

　　同时研究还发现，在植物病原真菌相互作用中，病原真菌和寄主植物争夺脂肪酸作为其生长的碳源，进而侵染植物，造成作物的减产。通过降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的转运，能够有效地抑制病原真菌的致病性。该机理的揭示有助于将来选育抗真菌病害作物。

　　该工作是与福建农林大学研究员唐定中、植生生态所研究员杨琛以及陈晓亚合作完成的。该工作主要由博士姜伊娜和博士研究生王万晓、谢秋瑾等在研究员王二涛指导下完成。该研究获得科技部青年“973”计划、国家转基因新品种培育重大专项、国家自然科学基金委等资助。

图1：脂肪酸是植物传递给菌根真菌的碳源 

图2：通过阻断植物给菌根真菌提供脂肪酸提高植物抗真菌病害