菌根(Mycorrhiza)是土壤真菌与植物根系形成的共生体,在森林碳氮Plant-microorganism combined remediation循环中发挥重要的作用。外生菌根共生体向植物提供水和营养物质(例如氮或磷酸盐)的同时获取植物光合作用固定的碳源,然而,植物向真菌输出碳源的分子机制尚不清楚。SWEET (sugars will eventually be expo3-MA molecular weightrted transporters)转运蛋白具有糖的双向可逆转运功能,在致病菌侵染以及内生菌根真菌发育形成菌根的过程中都有这重要的作用。本研究以杨树(Popular)-双色蜡蘑(Laccaria bicolor)共生体为研究对象,研究发现杨树SWEET1基因只在根部表达而且在菌根形成发育的过程中强烈诱导表达;亚细胞定位发现PtaSWEET1定位在植物的细胞膜上;酵母糖转运缺失突变体的互补实验证实了PtaSWEET1具有转运葡萄糖和蔗糖的功能;SWEET1的自身启动子融合GUS报告基因,发现该基因主diABZI STING agonist临床试验要表达在外生菌根的哈氏网周围。此外,研究发现SWEET1基因敲除突变体形成的菌根化率显著下降,但是菌套变厚、哈氏网变深,植株生长受到抑制;过表达SWEET1的杨树植株则是呈现相反的表型。综上所述,本研究聚焦杨树-双色蜡蘑共生的关键基因PtaSWEET1,首次解析了外生菌根共生过程植物向菌根真菌输出碳源的分子机制,该研究为深入理解植物与外生菌根真菌共生互作中营养交换机制提供了理论基础,杨树突变体则是为林木遗传改造提供了种质资源。