砷（As）污染是全球广泛面临的环境问题，超富集植物蜈蚣草具有极强的As吸收、转运及富集能力，利用其开展As污染场地的植物提取修复是一种有效的土壤砷污染减量方式。植物根系与丛枝菌根真菌（AMF）形成共生体系，在自然土壤环境中普遍存在，是植物获取矿质元素的重要途径。通过外生菌丝在土壤中大范围、长距离的扩张，更多的矿质元素与重金属可以通过菌丝这一快速且便利的“传输管道”进入到根系或根际，被植物吸收。在重金属的吸收转运方面，已有研究发现，AMF共生体系对植物吸收重金属在超富集植物和非超富集植物间有显著差异。在超富集植物中，接种丛枝菌根真菌（AMF）往往能够增强植物对土壤重金属的富集，增强“植物提取”修复效果；而普通作物根系与AMF共生，能够抑制重金属的毒害作用并降低作物重金属积累，显著增强“植物阻隔”的效果。但是，植物通过AMF共生途径吸收转运As的分子基础并不清晰，在AMF-根系共生界面负责As转运的转运蛋白一直未见报道。
通过对接种AMF的蜈蚣草进行比较转录组分析，我们发现蜈蚣草中具有多个AMF特异诱导的转运蛋白，可能对共生界面的砷运移发挥重要作用。磷酸盐转运蛋白Pht1家族是植物吸收AsV的核心途径。本研究发现了Pht1新的成员PvPht1;6，该成员受菌根特异性诱导表达，其启动子中含有多个保守的菌根特异性诱导元件。通过融合荧光蛋白，作者进一步证明PvPht1;6特异性定位在菌根共生细胞的环丛枝膜上。说明PvPht1;6可能参与了蜈蚣草菌根界面对砷的运输。利用磷缺陷型酵母突变体EY917，作者验证了PvPht1;6对AsV、磷酸盐的转运功能，同时以蜈蚣草PvPht1;2，PvPht1;4，及番茄菌根诱导型LePT4为对照进行比较研究。结果显示当培养基中提供的磷达到5 mM时，PvPht1;6及LePT4可以回补EY917的磷吸收缺陷。酵母吸收及积累实验结果显示，PvPht1;6具有AsV转运功能，且强于LePT4，这可能帮助蜈蚣草在接菌环境下吸收更多的AsV。本研究中，作者解析了蜈蚣草中受AMF特异诱导表达的磷酸盐转运蛋白PvPht1;6，并验证了其可能在蜈蚣草菌根界面的AsV吸收中发挥重要作用，系首次报道了植物-菌根共生界面的砷转运体。PvPht1;6介导了蜈蚣草通过菌根共生途径吸收土壤中的砷，可能是与AMF共生进一步提高植物修复效率的关键分子基础，这一发现为进一步解析菌根共生环境下的重金属吸收转运提供了重要的信息。
 

蜈蚣草；植物修复；菌根共生；磷/砷转运蛋白PvPht1;6；砷