水稻的根部也有「真菌好朋友」。水稻提供真菌生長所需的碳源，真菌則幫忙從土壤中取得磷等重要養分。國立台灣大學植物科學研究所的團隊歷時近8年研究，找到了維持這段互利關係的重要「開關」。
研究團隊發現，這個關鍵是名為IDD7的轉錄因子。當水稻根部細胞含有叢枝菌絲時，IDD7會大量表現。缺少IDD7的水稻，不僅真菌的共生程度明顯降低，負責交換養分的叢枝菌絲也無法正常發育。
這項研究由台大植物科學研究所副教授楊淑怡主持，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，石軒誌及台大生命科學系教授鄭貽生也參與研究，由多屆研究生接力完成，歷時近8年。
研究成果已經刊登於國際期刊「Nature Communications」，揭開了提升水稻養分效率的關鍵機制。
在自然界，植物與「叢枝菌根菌」共生是相當普遍的植物與微生物互利關係。真菌進入植物根部後，會形成高度分枝、外觀如小樹枝般的「叢枝菌絲」，如同雙方的「養分交換站」。
這個交換站的運作模式很單純：植物提供真菌所需的碳源，真菌則協助植物取得土壤中的磷等養分，雙方各取所需。
研究進一步發現，IDD7會與另外兩個重要調控蛋白合作。SLR1參與植物荷爾蒙吉貝素的訊號傳遞，PHR2則調控植物對磷營養的反應。三者共同作用，可以更有效啟動菌根共生所需的多個關鍵基因，而且IDD7本身也能調控PHR2的表現。
換句話說，IDD7就像一個「交通樞紐」，把水稻生長、磷營養和真菌共生等不同訊息串聯起來，再協調相關基因運作，讓水稻與真菌順利交換養分。
研究團隊表示，叢枝菌根菌能幫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。把水稻控制菌根共生的分子機制釐清，未來可望成為提升作物養分利用效率和逆境適應能力的科學基礎。
下一步，研究團隊將探討IDD7與其他調控蛋白及染色質調控機制如何合作，以及IDD7是否參與提升水稻的逆境耐受性。
對農業來說，這項研究的價值在於長遠的應用潛力。如果能透過理解這些機制，培育出養分利用效率更高的水稻品種，未來在減少肥料使用、因應極端氣候方面，都可能帶來實質的幫助。
