【中國(guó)科學(xué)報(bào)】中科院華南植物園、香港大學(xué)等揭示水玉簪屬植物與真菌伴侶互作模式
本報(bào)訊（記者朱漢斌 通訊員周飛）中科院華南植物園植物中心助理研究員趙中濤在研究員張奠湘指導(dǎo)下，與香港大學(xué)、荷蘭生物多樣性中心團(tuán)隊(duì)合作，以水玉簪屬植物為對(duì)象，揭示了真菌異養(yǎng)植物和菌根真菌之間的互作模式。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于The ISME Journal。
菌根是地球上最普遍存在的植物—真菌共生體系。自然界中有一大類(lèi)植物寄生于光合自養(yǎng)植物與真菌形成的共生體系之上，它們從菌根真菌處獲取有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)但并不對(duì)真菌進(jìn)行回報(bào)，以此形成了真菌異養(yǎng)的寄生生活方式。寄生植物與其真菌伴侶之間究竟存在怎樣的互作關(guān)系，即這些植物究竟以怎樣的模式選擇真菌始終是未解之謎。
研究人員采集了國(guó)內(nèi)及東南亞分布的水玉簪屬十幾個(gè)種的居群樣品，從光合自養(yǎng)、半異養(yǎng)到完全真菌異養(yǎng)都有。他們以高通量測(cè)序手段鑒定植物根內(nèi)的真菌群落，并進(jìn)行了多樣性分析，發(fā)現(xiàn)完全真菌異養(yǎng)的植物種對(duì)真菌組成有特殊偏好性。這種偏好性表現(xiàn)出植物種內(nèi)居群間的穩(wěn)定性，并在不同植物種間存在差異，表明全真菌異養(yǎng)植物選擇目標(biāo)真菌并非“就地招募”。與之相比，光合自養(yǎng)種沒(méi)有這種偏好性，而半自養(yǎng)種僅表現(xiàn)出居群內(nèi)偏好性，暗示著全真菌異養(yǎng)植物對(duì)真菌的這種偏好性可能是逐漸進(jìn)化而來(lái)的。
全真菌異養(yǎng)植物為什么會(huì)產(chǎn)生對(duì)真菌的偏好性？該研究認(rèn)為，這種偏好性有利于植物個(gè)體高效地從真菌處獲得養(yǎng)分，以滿足其快速生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)需求，同時(shí)又盡可能避免過(guò)度依賴特定真菌從而限制其傳播分布，因而是植物在真菌特異性和多樣性之間的一種平衡策略。研究還發(fā)現(xiàn)，一直以來(lái)備受期待的植物—真菌協(xié)同進(jìn)化并沒(méi)有發(fā)生在真菌異養(yǎng)植物和其關(guān)聯(lián)的真菌之中。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41396-020-00874-x
