中國科學院昆明植物研究所
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科研進展

昆明植物所在歐洲黑松露菌根際生理生態研究上取得新進展

文章来源:中國西南野生生物種質資源庫  |  发布时间:2021-08-20  |  作者:汪延良,王冉,于富强  |  浏览次数:  |  【打印】 【關閉

 

  在森林生態系統中,許多林木與土生真菌具有共生關系,形成的外生菌根在營養物質循環中發揮著重要的作用。歐洲黑松露(黑孢塊菌Tuber melanosporum)是一種名貴的地下菌根型食用菌,國際市場零售價高達800歐元/公斤,在許多國家已成功實現人工培育(栽培),但穩産、高産一直難以實現,在外生菌根際生理生態及其與子實體産出、産量相關性等方面,仍有許多基礎科學問題亟待回答。

  中國科學院昆明植物研究所“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幼苗較好的形成外生菌根,並顯著促進蒙古栎生長發育(Wang et al., 2019),但是外生菌根如何調控根際生理生態,進而影響蒙古栎生長發育仍知之甚少。 

 

1. 蒙古栎-黑孢塊菌外生菌根 

  研究團隊以3年齡(蒙古栎×黑孢塊菌)外生菌根苗爲研究對象,系統分析了蒙古栎光合效率、營養吸收、根際碳分泌以及根際細菌群落等指標,結果顯示蒙古栎的磷吸收顯著提升,而鉀吸收受到抑制;地上部分光合固碳和地下部分總有機碳分泌明顯增強,然而有機酸的分泌減少約50%。同時,根際細菌群落發生了較大的變化,富集了更多的放線菌,部分細菌群落的豐度與根際碳分泌呈現一定的相關性。 

  以上結果表明,(蒙古栎×黑孢塊菌)外生菌根可以通過調節蒙古栎的碳合成與分泌、根際細菌群落來促進其生長和營養吸收(Wanget al., 2021);同時進一步驗證了植物自身存在碳效益權衡(Carbon trade-offs)策略,可更加合理有效的分配光合固碳(比如:與真菌共生並向其提供碳源,同時減少小分子有機酸的分泌),並通過碳分泌調節根際微生物群落(Wang and Lambers, 2020),進而促進植物營養吸收和土壤碳氮磷等營養物質循環。 

 

2. 蒙古栎-黑孢塊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。 

  相關研究爲歐洲黑松露的人工培育及種植園的經營管理奠定了基礎。研究結果先後發表在菌根學專業期刊Mycorrhiza農林科學經典期刊Plant and Soil上。王冉、汪延良分別爲論文的第一作者,于富強、Alexis Guerin-Laguett等爲論文的通訊作者。相關研究得到昆明植物研究所引進優秀人才項目、國家自然科學基金青年項目和雲南省高層次人才引進計劃等的支持。 

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(責任編輯:李雪)

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原本山川 极名草木
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