臺大研究揭開水稻與叢枝菌根菌共生的關鍵調控機制

國立臺灣大學植物科學研究所副教授楊淑怡研究團隊發現，水稻轉錄因子IDD7是調控植物與叢枝菌根菌共生的重要樞紐，能串聯植物荷爾蒙與磷營養相關訊號，協助水稻建立正常的菌根共生。這項歷時近八年的研究成果，以「OsIDD7 integrates signaling networks for arbuscular mycorrhizal symbiosis」為題，於2026年8月31日發表於國際期刊Nature Communications。

叢枝菌根共生是自然界最普遍的植物與微生物互利關係之一。叢枝菌根菌進入植物根部後，會在根部細胞內形成高度分枝的「叢枝菌絲」，作為植物與真菌交換養分的重要場所。植物提供真菌生長所需的碳源，真菌則協助植物從土壤中取得磷等重要養分。然而，植物究竟如何整合不同的生長與營養訊號，讓叢枝菌絲正常發育並維持共生關係，一直是植物共生研究的重要問題。

研究團隊發現，IDD7 會在含有叢枝菌絲的水稻根部細胞中大量表現。當水稻缺少 IDD7 時，真菌在根部的共生程度明顯降低，叢枝菌絲也無法正常發育，許多與養分運輸、脂肪酸合成及共生相關的基因亦無法正常啟動。進一步研究發現，IDD7 可以和2個重要的調控蛋白合作：1個是參與植物荷爾蒙吉貝素訊號的 DELLA 蛋白 SLR1；另1個則是調控植物磷營養反應的轉錄因子 PHR2。IDD7、SLR1與PHR2共同作用，可以更有效地啟動多個菌根共生所需的關鍵基因。此外，IDD7 本身還能調控PHR2的表現，顯示IDD7位於這套共生調控網絡的重要核心位置。

這項研究提出1個新的菌根共生調控模式，說明植物如何透過IDD7串聯共生、植物荷爾蒙與磷營養訊號。叢枝菌根菌能協助作物取得土壤養分，也可能提升植物面對環境逆境的能力。因此，了解植物控制菌根共生的分子機制，未來可望為提升作物養分利用效率、逆境適應能力，以及發展更永續的農業提供科學基礎。研究團隊下一步將進一步探討IDD7如何與其他調控蛋白及染色質調控機制合作，以及這套調控網絡是否參與叢枝菌根共生提升水稻逆境耐受性的過程。

研究由楊淑怡副教授主持，陳姵蓉、杜佾璁、張育庭、何敏芝、郭椀濘、郭政琳、張凱傑及林佾增為共同第一作者，石軒誌及臺大生命科學系教授鄭貽生亦參與研究。研究歷時近8年，由多屆研究生接力完成，並獲得臺大植物科學研究所、生命科學院的科技共同空間及中研院轉殖植物核心實驗室等單位協助，並感謝國科會的計畫支持。