植物與叢枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF）之間，是地球上最古老且普遍的共生關係之一。這段夥伴關係讓植物能夠從土壤中更有效率地吸收磷等礦物質，而真菌則從植物獲取碳。儘管彼此合作，但植物並非毫無保留地信任對方——它們對共生過程有精密的監控與調控系統。這篇研究發現了一個關鍵的調節因子：MtCLE16。
研究團隊觀察到，當根部被叢枝菌根真菌（Rhizophagus irregularis） 定殖時，MtCLE16 基因的表現量顯著上升。進一步使用報導基因GUS染色後發現，其表現位置主要集中在皮層細胞——也就是叢枝發育的位置。這樣的「時空專一性」顯示，它可能參與真菌進入或穩定叢枝的調控。
另外，過去已有研究指出，某些CLE基因（如 MtCLE53 與 SlCLE11）會在叢枝菌根真菌定殖時被誘導，而且是抑制共生的角色。這讓研究者好奇，是否也可能有「正向調控共生」的CLE。
研究團隊的第一個問題是：MtCLE16真的能促進共生嗎？
為了驗證MtCLE16的功能，他們在根中使用菌根誘導型啟動子（pBCP1）驅動 MtCLE16 高度表現，結果發現叢枝數量增加、叢枝平均長度上升、成熟型叢枝比例提升；另一方面，發育中或退化中的叢枝比例下降、與叢枝退化有關的水解酶表現量下降。這些結果顯示，MtCLE16 能延長叢枝壽命與促進其發育，使共生更穩定有效。
另外，研究團隊也將人工合成的 MtCLE16 胜肽（MtCLE16p）外施於根部，結果類似：叢枝增加，根系被定殖的比例上升。
所以，MtCLE16的確能促進植物與叢枝菌根真菌共生。
有趣的是，研究團隊在叢枝菌根真菌基因組中發現一種與 MtCLE16 胜肽序列極為相似的基因，命名為 RiCLE1。這是一種由叢枝菌根真菌表現的 CLE-like 胜肽，結構與 MtCLE16 高度相似。這表示叢枝菌根真菌可能透過模仿植物的CLE胜肽來操控植物訊號，進而促進自身定殖。
這樣的「分子模仿」機制，在寄生性線蟲與植物間早有紀錄，然而這是第一次有證據顯示共生性真菌也採用了類似的策略。
那麼，模仿者 RiCLE1 是否有相同功能呢？為了釐清RiCLE1所扮演的角色，他們也將叢枝菌根真菌的 RiCLE1 高度表現在植物根中，結果發現雖然根的整體被定殖率上升，但對叢枝數量與大小沒有顯著影響。
這意味著， RiCLE1 主要的功能是幫助真菌「進入」植物，但不負責後續叢枝的維持與發育。
研究團隊的第二個問題是，MtCLE16作用機制是怎麼樣的？
過去在植物發育研究中已知，CLE 胜肽是經由 CLAVATA 訊號系統作用的，該系統由CLV1（LRR-RLK膜受體激酶）、CLV2（無激酶活性的受體蛋白）以及CRN（CORYNE）組成。其中CRN是一種「假激酶」，通常與CLV2形成異源二聚體，共同傳遞訊號。
因此，當他們發現 MtCLE16 是一個新的CLE胜肽時，自然就會想到去測試它是否需要這些已知的訊號元件。
於是，他們將人工合成的 MtCLE16 胜肽（MtCLE16p）外施於CLV1類激酶突變株sunn、bam1~bam5以及MtCRN突變株crn，觀察植物的反應。
結果發現除了 crn 突變株以外，所有突變株（包含 sunn 與 bam 家族）在處理MtCLE16p後仍然出現根生長抑制。也就是說，MtCRN 是這條訊號途徑中不可或缺的成員。
有趣的是，少了CRN 的突變株會出現更多叢枝，這與添加 MtCLE16 所產生的效果類似。
此外，研究者也發現 MtCLE16 能降低根中的自由基（ROS）濃度，進而減緩免疫反應。這個 ROS 抑制作用同樣也依賴 MtCRN。
由於自由基對植物的免疫反應很重要，所以這個發現告訴我們，MtCLE16－MtCRN 訊號模組會調降自由基，讓植物暫時「放下戒心」，以利共生菌進入與維持叢枝。
這是第一次證實，有植物的CLE胜肽能正向促進菌根共生，顛覆過去CLE皆為「抑制者」的觀念。更重要的是，他們還發現共生性真菌會模仿這類胜肽，試圖「說植物能聽懂的話」，藉此達成共生。
從演化角度看，這顯示出植物與微生物在訊號互動上的共演化（co-evolution）極為緊密，雙方都發展出「精準對話」的能力。
參考文獻：
Bashyal, S., Everett, H., Matsuura, S., & Müller, L. M. (2025). A plant CLE peptide and its fungal mimic promote arbuscular mycorrhizal symbiosis via CRN-mediated ROS suppression. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 122(16), e2422215122. https://doi.org/10.1073/pnas.2422215122
