记者日前从华中农业大学获悉，该校农业微生物学国家重点实验室张忠明课题组成功克隆了调控豆科植物共生固氮能力的关键性基因SIP2，该结果将为研究根瘤菌与宿主植物相互作用的分子机制提供新的途径。相关论文刊发在国际植物学权威刊物《植物细胞》上。

据介绍，虽然空气成分中含有约80%的氮，但一般植物无法直接利用。而花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通过与根瘤菌的共生固氮作用可以把空气中的分子态氮转变为植物可利用的氨态氮。豆科植物与根瘤菌之间的这种独一无二的共生固氮“合作关系”引起了科学家们的广泛兴趣，科学界一直在豆科植物中寻找相关的调控基因。张忠明课题组自2006年开始进行相关研究。

据华中农业大学博士陈桃介绍，豆科植物在种子发芽生根后，根瘤菌从根毛入侵植物根部，在一定条件下形成具有固氮能力的根瘤，正是根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮，每个根瘤就是一座供给植物的微型氮肥厂，而根瘤菌本身的消耗极小。

SIP2正是一个调控根瘤菌共生信号及根瘤形成的基因，抑制其表达将导致根瘤菌侵入线形成的效率和植株结瘤能力显著降低，表明SIP2在豆科植物结瘤过程中起到了关键性的调控作用。

专家认为，该成果为揭示根瘤菌与豆科植物共生关系、探索根瘤菌与非豆科植物建立共生固氮关系提供了研究基础。