歐洲黑松露菌存在碳效益權(quán)衡策略

歐洲黑松露（黑孢塊菌）是一種名貴的地下菌根型食用菌，在許多國家已成功實現(xiàn)人工培育，但穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)一直難以實現(xiàn)。近日，中科院昆明植物研究所真菌與菌根研究團(tuán)隊，以三年齡的蒙古櫟和黑孢塊菌外生菌根苗為研究對象，系統(tǒng)分析了蒙古櫟光合效率、營養(yǎng)吸收、根際碳分泌以及根際細(xì)菌群落等指標(biāo)，為歐洲黑松露的人工培育及種植園的經(jīng)營管理奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果先后發(fā)表于《菌根》和《植物與土壤》期刊。

在森林生態(tài)系統(tǒng)中，許多林木與土生真菌具有共生關(guān)系，形成的外生菌根在營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。但外生菌根際生理生態(tài)及其與子實體產(chǎn)出、產(chǎn)量相關(guān)性等方面，仍有許多基礎(chǔ)科學(xué)問題亟待回答。該團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)，黑孢塊菌可以與蒙古櫟幼苗較好地形成外生菌根，并顯著促進(jìn)蒙古櫟生長發(fā)育，但是外生菌根如何調(diào)控根際生理生態(tài)，進(jìn)而影響蒙古櫟生長發(fā)育仍知之甚少。

新研究結(jié)果顯示，蒙古櫟的磷吸收顯著提升，而鉀吸收受到抑制；地上部分光合固碳和地下部分總有機(jī)碳分泌明顯增強，然而有機(jī)酸的分泌減少約50%。同時，根際細(xì)菌群落發(fā)生了較大的變化，富集了更多的放線菌，部分細(xì)菌群落的豐度與根際碳分泌呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。

以上結(jié)果表明，蒙古櫟和黑孢塊菌外生菌根可以通過調(diào)節(jié)蒙古櫟的碳合成與分泌、根際細(xì)菌群落來促進(jìn)其生長和營養(yǎng)吸收，同時進(jìn)一步驗證了植物自身存在碳效益權(quán)衡策略，可更合理有效地分配光合固碳，并通過碳分泌調(diào)節(jié)根際微生物群落，進(jìn)而促進(jìn)植物營養(yǎng)吸收和土壤碳氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。

來源|中國科學(xué)報