打破传统!真菌灵活营养方式促进树木生长
  • 来源:中国科普网
  • 2021-04-07 17:08

中国科普网讯(通讯员彭龙  记者胡利娟)在大森林中,生长着很多的蘑菇,它们作为分解者参与了树木凋落物分解和自然生态系统的有机质循环,通常被认为是腐生真菌。在树木的根部,存在着另一类真菌,它们能与树木建立共生关系,促进树木的生长,帮助树木从土壤中摄取营养物质,通常称它们为共生真菌。目前在树木促生方面,大多数研究集中在传统认知的共生真菌与树木的互相作用,然而,很多真菌具有灵活的营养方式,可以从腐生真菌转变为共生真菌。

荷伯生氏斜盖伞(Clitopilus hobsonii)是一种常见的腐生真菌,主要栖息在土壤及凋落物层。中国林科院亚热带林业研究所林业微生物研究团队在栎类林根系共生真菌资源调查中发现,该真菌频繁出现在多种栎树的根部并具有一定的促生效果。发表在《可持续林业》(《Journal of Sustainable Forestry》)期刊的两篇成果表明该菌兼具腐生和内共生两种营养方式。

图为荷伯生氏斜盖伞通过菌丝途经促进树木钾吸收

为了说明荷伯生氏斜盖伞与树木共生互作机制,研究团队在实验室中构建了北美枫香无菌实生幼苗-荷伯生氏斜盖伞共培养体系。通过显微镜观察发现,荷伯生氏斜盖伞能进入根部皮层并形成特殊的定殖结构。

同时,该菌还可以显著促进幼苗根系发育和钾元素的吸收和积累,而对苗木氮和磷吸收没有贡献。通过基因表达和功能分析初步揭示了荷伯生氏斜盖伞与树木建立的独特共生关系和依赖菌丝途径的钾离子吸收机制,区别于经典的共生体系。相关研究结果发表在《植物细胞与环境》(《Plant Cell & Environment》)期刊。

斜盖伞在分类地位上隶属于担子菌门伞菌目粉褶菌科,但目前尚未有该科物种的基因组数据。为此,研究团队破译了荷伯生氏斜盖伞及其2个近缘种的基因组信息,其中荷伯生氏斜盖伞基因组高质量组装和注释结果发表在《植物-微生物互作》(《Molecular Plant-Microbe Interactions》)期刊。

目前,研究团队正在从基因表达分析、次生代谢变化等方面阐明腐生型共生菌-树木共生关系的维持和打破机制。(中国林科院亚热带林业研究所供图

 

 


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