分子生态学:菌根适应策略的研究进展

来源：中国生物技术网2022-02-23 12:31

丛枝菌根是植物根系和菌根真菌形成的互惠共生体，在养分吸收、碳循环和多样性维持中发挥重要作用。丛枝菌根宿主植物占陆地植物的70-80% (17万种)，而已知的丛枝菌根真菌只有300多种。因此，传统上认为丛枝菌根真菌没有适应策略的权衡。最近，通过农田生态系统的水分控制实验，中国科学院微生物研究所和美国加州大学的高程研究员

丛枝菌根是植物根系和菌根真菌形成的互惠共生体，在养分吸收、碳循环和多样性维持中发挥重要作用。丛枝菌根宿主植物占陆地植物的70-80% (17万种)，而已知的丛枝菌根真菌只有300多种。因此，传统上认为丛枝菌根真菌没有适应策略的权衡。

最近，通过农田生态系统的控水实验，中国科学院微生物研究所海拔研究员和美国加州大学伯克利分校John W. Taylor教授团队发现，干旱胁迫并没有改变丛枝菌根真菌群落的组成。结合早期干旱导致丛枝菌根真菌生物量下降的发现，推断耐旱的丛枝菌根真菌因农田长期灌溉而流失。参考作者早期在草原生态系统的研究，发现丛枝菌根真菌群落的组成因干旱而发生变化，提出了将自然界中的耐旱共生菌引入农田生态系统以增强作物抗旱性的设想。

物种必须权衡有限资源的分配。C-S-R战略三角，或称UAST理论，由三个基本维度定义：干扰、压力和竞争。R(uderal)策略的群体在受到干扰后能迅速定殖，但其抗逆性和竞争力较弱。耐胁迫S(stress-tolerant)策略组在竞争和殖民方面较弱。竞争C(competitor)策略组在胁迫耐受性和定殖方面较弱。

进一步，研究组对共生体信息流的研究发现，处于演替早期的R策略菌根真菌通过植物根系分泌的内酯加速共生关系的建立，而处于演替后期的C策略菌根真菌通过脂壳寡糖调节共生关系的形成。

课题组对物质流的研究表明，R策略菌根真菌主要帮助植物吸收水分，而C策略菌根真菌同时帮助植物吸收水分和养分。该研究为全球干旱背景下农业的可持续发展提供了新思路。

这项成果发表在《分子生态学》杂志上，题目是“通过将丛枝菌根基础与宿主植物基因表达相关联揭示的演替适应策略”。Elevation是第一个并行通信作者，John W. Taylor教授是并行通信作者。(100yiyao.com)

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