那么要如何科学的证明内切酶参与了菌丝突破细胞壁的过程 ， 并在其中发挥了重要作用？
这就要看菌根形成过程中内切酶的表达（活跃程度）了 。 如果在菌丝进入细胞壁的过程中 ， 该酶比较活跃 ， 具有较好的表达 ， 那么就可以证实它在其中发挥了作用 。
实验发现在外生菌根真菌和杨树形成菌根的过程中 ， 内切酶的反应比较活跃 ， 和在菌丝上的表达量相比 ， 内切酶在进入细胞壁的过程中上调（增加了）2.3倍 。
这就从实验角度证实了内切酶是菌丝的关键帮手 ， 它就像是一位谈判高手 ， 和细胞壁进行交涉 ， 说服细胞壁软化 ， 让菌丝可以进入杨树根部 。
具体过程就是内切酶帮助修饰杨树细胞壁的果胶 ， 使得细胞壁软化 ， 类似于打一个隧道让菌丝能够较为轻松地进入细胞壁 。 这种模式比拆除细胞壁的方式更温和 。
地下暗网的交易过程
前面从正面验证了菌丝借助内切酶打入植物细胞的过程 。 但是 ， 这个过程中是否有受到其他因素影响呢？为了理清这一问题 ， 我们还需要从反面验证 ， 即如果没有这个内切酶 ， 真菌的菌丝就无法进入细胞壁 。 这样我们才能得到一个更完整的实验逻辑 。
具体要如何实现呢？这需要借助一个先进的实验——RNA干扰实验 。 在RNA干扰实验的帮助下 ， 我们可以降低内切酶的表达 ， 让它“出工不出力” 。
同时 ， 要回答以上问题还需要借助一套先进的方法设备——免疫定位和免疫胶体金电镜 ， 有了这两个“法宝”的帮助 ， 就可以看到实验的整个过程了 。
图片展现了菌根化的杨树根 ， 即菌丝已经深入杨树根内部 。 绿色代表真菌与细胞壁的结合 ， 红色代表杨树细胞 。 图片来源：张凤提供
从上图我们可以看出 ， 没有进行RNA干扰试验（a-b）时 ， 菌丝突破细胞壁之后 ， 开始在杨树的根部组建交易的网络平台——哈氏网 。 菌根吸收水分和营养物质（主要是氮类） ， 然后借助这个哈氏网传给植物 。
当进行RNA干扰实验之后 ， 内切酶的活性降低了 ， 菌丝就无法进入细胞壁形成哈氏网 。
这从正面和反面证明了内切酶在进入细胞壁时的作用 。
图片来源：张凤
不仅如此 ， 内切酶进入细胞壁的过程 ， 也和之前的模式大不相同 。 之前的研究表明菌丝进入细胞壁的过程中完全降解细胞壁 ， 如同暴力拆迁 。
然而 ， 本次实验发现在内切酶的帮助下 ， 菌丝在细胞壁上打了一个隧道 ， 进入细胞壁时并不破坏细胞壁的结构 。 这样“温和”的做法 ， 不容易引发细胞的免疫排斥 ， 让细胞更好地接受 ， 是一种新的模式 。
菌与根的地下交易密码被成功破解 ， 这对于人类利用菌根可能具有重要推动作用 ， 而我们也期待未来这项研究能为人类带来更多的福祉！
参考文献：
【速看！科学家破解地下王国的暗网交易密码】Zhang F Labourel A Haon M et al. 2022. The ectomycorrhizal basidiomycete Laccaria bicolor releases a GH28 polygalacturonase that plays a key role in symbiosis establishmentNew Phytologist 233: 2534–2547
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