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科研进展

昆明植物所在欧洲黑松露菌根际生理生态研究上取得新进展

文章来源:中国西南野生生物种质资源库  |  发布时间:2021-08-20  |  作者:汪延良,王冉,于富强  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  在森林生态系统中,许多林木与土生真菌具有共生关系,形成的外生菌根在营养物质循环中发挥着重要的作用。欧洲黑松露(黑孢块菌Tuber melanosporum)是一种名贵的地下菌根型食用菌,国际市场零售价高达800欧元/公斤,在许多国家已成功实现人工培育(栽培),但稳产、高产一直难以实现,在外生菌根际生理生态及其与子实体产出、产量相关性等方面,仍有许多基础科学问题亟待回答。

  中国科学院昆明植物研究所“真菌与菌根”研究团队前期研究发现,黑孢块菌可以与蒙古栎Quercusmongolica幼苗较好的形成外生菌根,并显著促进蒙古栎生长发育(Wang et al., 2019),但是外生菌根如何调控根际生理生态,进而影响蒙古栎生长发育仍知之甚少。 

 

1. 蒙古栎-黑孢块菌外生菌根 

  研究团队以3年龄(蒙古栎×黑孢块菌)外生菌根苗为研究对象,系统分析了蒙古栎光合效率、营养吸收、根际碳分泌以及根际细菌群落等指标,结果显示蒙古栎的磷吸收显著提升,而钾吸收受到抑制;地上部分光合固碳和地下部分总有机碳分泌明显增强,然而有机酸的分泌减少约50%。同时,根际细菌群落发生了较大的变化,富集了更多的放线菌,部分细菌群落的丰度与根际碳分泌呈现一定的相关性。 

  以上结果表明,(蒙古栎×黑孢块菌)外生菌根可以通过调节蒙古栎的碳合成与分泌、根际细菌群落来促进其生长和营养吸收(Wanget al., 2021);同时进一步验证了植物自身存在碳效益权衡(Carbon trade-offs)策略,可更加合理有效的分配光合固碳(比如:与真菌共生并向其提供碳源,同时减少小分子有机酸的分泌),并通过碳分泌调节根际微生物群落(Wang and Lambers, 2020),进而促进植物营养吸收和土壤碳氮磷等营养物质循环。 

 

2. 蒙古栎-黑孢块菌外生菌根促进宿主植物光合效率、磷吸收、根际总有机碳含量,减少钾吸收和有机酸分泌,并改变根际细菌群落结构。 

  相关研究为欧洲黑松露的人工培育及种植园的经营管理奠定了基础。研究结果先后发表在菌根学专业期刊Mycorrhiza农林科学经典期刊Plant and Soil上。王冉、汪延良分别为论文的第一作者,于富强、Alexis Guerin-Laguett等为论文的通讯作者。相关研究得到昆明植物研究所引进优秀人才项目、国家自然科学基金青年项目和云南省高层次人才引进计划等的支持。 

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(责任编辑:李雪)

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原本山川 极名草木