The majority of vascular flowering plants are able to form symbiotic associations with arbuscular mycorrhizal fungi. These symbioses, termed arbuscular mycorrhizas, are mutually beneficial, and the fungus delivers phosphate to the plant while receiving carbon. In these symbioses, phosphate uptake by the arbuscular mycorrhizal fungus is the first step in the process of phosphate transport to the plant. Previously, we cloned a phosphate transporter gene involved in this process. Here, we analyze the expression and regulation of a phosphate transporter gene (GiPT) in the extra-radical mycelium of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices during mycorrhizal association with carrot or Medicago truncatula roots. These analyses reveal that GiPT expression is regulated in response to phosphate concentrations in the environment surrounding the extra-radical hyphae and modulated by the overall phosphate status of the mycorrhiza. Phosphate concentrations, typical of those found in the soil solution, result in expression of GiPT. These data imply that G. intraradices can perceive phosphate levels in the external environment but also suggest the presence of an internal phosphate sensing mechanism.
A Phosphate Transporter Gene from the Extra-Radical Mycelium of an Arbuscular Mycorrhizal Fungus Glomus intraradices Is Regulated in Response to Phosphate in the Environment
Resumo
A maioria das plantas com flores vasculares é capaz de formar associações simbióticas com fungos micorrízicos arbusculares. Essas simbioses, denominadas micorrizas arbusculares, são mutuamente benéficas, e o fungo fornece fosfato à planta e recebe carbono. Nessas simbioses, a absorção de fosfato pelo fungo micorrízico arbuscular é a primeira etapa do processo de transporte de fosfato para a planta. Anteriormente, clonamos um gene transportador de fosfato envolvido nesse processo. Aqui, analisamos a expressão e a regulação de um gene transportador de fosfato (GiPT) no micélio extraradical do fungo micorrízico arbuscular Glomus intraradices durante a associação micorrízica com raízes de cenoura ou Medicago truncatula. Essas análises revelam que a expressão de GiPT é regulada em resposta às concentrações de fosfato no ambiente ao redor das hifas extraradicais e modulada pelo status geral de fosfato da micorriza. As concentrações de fosfato, típicas daquelas encontradas na solução do solo, resultam na expressão de GiPT. Esses dados implicam que a G. intraradices pode perceber os níveis de fosfato no ambiente externo, mas também sugerem a presença de um mecanismo interno de detecção de fosfato.
Abstract
I. E. Maldonado-Mendoza
G. R. Dewbre
M. J. Harrison
2001 - Molecular Plant-Microbe Interactions
