ساز و کار جذب و انتقال فسفر در گیاهان همزیست با قارچ‌های میکوریزا آربسکولار (شناخته‌ها و ناشناخته‌ها)

مزیت‌های فراوان برقراری همزیستی بین قارچ‌های میکوریز آربسکولار و بسیاری از گیاهان به ویژه از نظر مولفه‌های رشدی و تغذیه‌ای گیاه میزبان، این همزیستی را در جایگاه ویژه‌ای قرار داده است. هر چند نقش مفید این قارچ‌ها به خوبی شناخته شده است، ولی به دلیل پیچیدگی‌های روابط این همزیستی هنوز شناخت کاملی از سازوکارهای آن وجود ندارد. اساس این همزیستی، تبادل دو طرفه مواد غذایی است که در واحدی متشکل از آربسکول و سلول گیاه میزبان به عنوان واحد مرکزی همزیستی یا قلب همزیستی صورت می‌گیرد. بر حسب میزان فسفر گیاه میکوریزی، یک واحد متشکل از دو جزء پروتئین‌های della و جیبرلیک اسید قادر است طی فرایند‌های پیچیده سطح تشکیل آربسکول را درون سلول‌های پوست ریشه گیاه تنظیم ‌کند. در میان خانواده‌های مختلف ناقل‌های فسفر می‌توان به خانواده  phtاشاره نمود که دارای 5 زیر خانواده می‌باشد و نقش مهمی در هموستاز فسفر بازی می‌کند. ناقل‌های گیاهی و قارچی در یک فرایند بهم پیوسته، دقیق، پیچیده و بعضا ناشناخته وظیفه جذب، انتقال، توزیع، تجمع و بازتوزیع فسفر در گیاه میکوریزی را بعهده دارند. با وجود این، سازوکار این انتقال، چگونگی تعامل ناقل‌های گیاه و قارچ در جذب و انتقال فسفر و واگذاری آن به گیاه میزبان به درستی شناخته نشده است. پژوهش‌های زیادی با رویکرد‌های زیست‌مولکولی و فیزیولوژیک جهت شناخت بیشتر این سازوکار‌ها انجام شده است. همچنانکه خواهیم دید، سعی شده است تا بازیگران اصلی مسئول جذب و انتقال فسفر به خصوص با تکیه بر مطالعات ملکولی شناخته شوند. با پیشرفت این دانش و درک کامل از روابط پیچیده قارچ و گیاه، می‌توان با افزایش بهره‌وری این همزیستی، استراتژی‌های فراورده‌های گیاهی را، به خصوص در مناطق مواجه با تنش‌های زنده و غیرزنده، توسعه داد.

phosphorus uptake and transport mechanism in symbiotic plants with arbuscular mycorrhizal fungi(knowns and unknowns)

background and objectives: the many advantages of establishing symbiosis between arbuscular mycorrhizal (am) fungi and most plants, including agricultural and horticultural plants, especially in terms of the growth and nutritional components of the host plant, have given special importance to this symbiosis. increasing co2 fixation by the host plants, they participate in the global carbon cycle, and as a result, they increase the organic carbon stock of the soil and in a way participate in the control of global temperature increase. it is now well documented that am fungi improve mineral nutrition, particularly phosphorus (p) nutrition of the host plant. this beneficial effect of am symbiosis is due primarily to enhanced p uptake by mycorrhizal roots. mycorrhizal colonization can also improve the phosphorus nutrition of the host plant under abiotic and biotic stresses such as drought, salinity, oil pollutants, heavy metals and plant diseases. the synergistic effects between mycorrhizal fungi and a special group of useful soil microorganisms such as nitrogen fixing bacteria and phosphate solubilizing bacteria will lead to the improvement of plant phosphorus nutrition and ultimately lead to an increase in plant growth components. the basis of this symbiosis is the two-way exchange of nutrients that takes place in a unit consisting of the arbuscule and the host plant cell as the central unit of symbiosis or the heart of symbiosis. although the results of studies show the beneficial role of these fungi, due to the specific complexities of symbiotic relationships, there is still no complete understanding of the mechanisms of this symbiosis. thus, extensive studies have been conducted with physiological, biochemical and molecular approaches. however, our understanding of the mechanism of this transfer, the exact route of this transfer and the transporters involved in transferring p to the host plant are not well known. the objective of this article is to review the new findings of p uptake and transport mechanisms in am plants. it is focused particularly on the routes of p transfer, the contribution of each of these two symbionts in p uptake and transfer it and the mechanisms involved. with the advancement of this knowledge and a complete understanding of the hidden concepts of the fungus-plant relationship, it is possible to develop strategies for plant products by increasing the productivity of this symbiosis, especially in areas facing abiotic and biotic stresses.materials and methods: the materials and methods used in the studies of mycorrhizal symbiosis including the mechanisms of phosphorus uptake and transfer and other related topics, are very diverse, and only a few of them are mentioned here. the use of labelled phosphorus and a compartment culture system has been used to determine the contribution of each of the two symbionts in the uptake and transfer of p. in genomic studies (gene expression analysis), quantitative pcr have been used to determine dna and rna. fluorescence microscope and 4,6-diamidino-2-phenylindole (dapi) staining method are used to visible polyphosphates in arbuscules (young arbuscules, mature arbuscules and degenerated arbuscules) and intraradical hyphae of am fungi.results: the findings of this review show that the p uptake and transport in am plants takes place through two different pathways, one directly through the plant root and the other indirectly through the external hyphae of the fungus. these two paths interact with each other in a complex and sometimes unknown way.