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(shí)現(xiàn)人工培育,但穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)一直難以實(shí)現(xiàn)。近日,中科院昆明植物研究所真菌與菌根研究團(tuán)隊(duì),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(shí)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(duì)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(qiáng),然而有機(jī)酸的分泌減少約50%。同時(shí),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(shí)進(jìn)一步驗(yàn)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(bào)