陸地植物能與叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）形成古老且廣泛分布的營養型共生關系。通常，植物和真菌在根際相互識別后，菌絲進入植物根系中，隨后在胞內叢枝中進行雙向的養分交換。在叢枝發育過程中，植物來源的叢枝周膜（peri-arbuscular membrane，PAM）包裹在其外部，為植物和真菌的交流創造一個潛在的樞紐。類受體激酶（receptor-like kinases，RLKs）是一類關鍵的細胞信號元件。水稻的ARBUSCULAR RECEPTORLIKE KINASE 1（OsARK1）調控AM共生體中叢枝的發育，而且也是RLKs中一個未被定義的亞家族。
2021年6月14日，英國劍橋大學Héctor Montero和Uta Paszkowski團隊在PNAS上發表了題為A mycorrhiza-associated receptor-like kinase with an ancient origin in the green lineage的研究性論文，揭示了ARK2基因在AM共生體中的功能及其生物學特性。
系統發育分析揭示了在種子植物中，ARK1有個古老的旁系同源基因ARK2。通過水稻的ark2突變體和ark1/ark2雙突變體證實了，OsARK2在AM共生體中表現出非冗余功能。轉錄組分析鑒定了一組由這兩個RLKs共同調控的基因，表明OsARK1和OsARK2在一個共同途徑中相互協調AM共生關系。ARK家族蛋白在其胞外區域有一個新鑒定的SPARK（SIMILAR PROTEIN TO ARK）結構域，而在單子葉中，該結構域在ARK1和ARK2中缺失。此外，該蛋白的結構域被發現起源于Klebsormidium nitens（來自streptophyte algae，而streptophyte algae是與陸地植物關系最密切的藻類），具有久遠的起源史。
編輯∣馮曾威
審核∣姚青
廣東省科學院微生物研究所菌種組-華南農業大學園藝學院土壤微生物組聯合團隊
