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学术资讯

　　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。

图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。

图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和农林科学经典期刊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。

来源：中国科学院昆明植物研究所

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