“真菌分布非常廣泛,廣泛分布于植物的體內(nèi)外和周圍環(huán)境,具有豐富的多樣性。它能夠增強植物對于水分和養(yǎng)分的吸收,抗病抗逆促生,以及提升作物的品質(zhì)和產(chǎn)量等,所以真菌在緩解人類活動和全球變化對于農(nóng)業(yè)的影響方面具有重要的潛力?!敝袊茖W(xué)院微生物研究所研究員高程,“第十五屆全球菌根學(xué)術(shù)研討會”特邀報告上分享了“真菌組與生態(tài)功能”的報告。會議上,他講到認識真菌的群落構(gòu)建、穩(wěn)定性和功能性狀對于充分發(fā)揮它的功能具有重要意義,本次報告的內(nèi)容也主要圍繞這幾個方向展開。
高程研究員在報告中提到,通過進一步對于群落構(gòu)建機制的分析,發(fā)現(xiàn)隨著植物的生長發(fā)育,真菌的群落構(gòu)建發(fā)生了從早期的隨機構(gòu)建向后期的確定構(gòu)建為主的轉(zhuǎn)變,干旱脅迫延遲其轉(zhuǎn)變的過程。這種隨機性的強度與真菌的群落大小存在非常強烈的負向關(guān)系,我們首次也證實了生態(tài)漂變在真菌群落構(gòu)建中也具有重要作用。同時研究證明在植物開花之前干旱處理降低植物病原真菌多度,而在開花后干旱處理導(dǎo)致植物病原真菌多度升高,這個結(jié)果對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不同干旱時期病害的防護具有一定的應(yīng)用指導(dǎo)價值。
內(nèi)生菌和病原菌的分析
干旱對于真菌群落的影響只有2%,那么是否意味它具有非常強的干旱脅迫的抵抗力?所以我們將真菌和細菌進行比較分析得出:第一,群落抵抗力:真菌 > 細菌;群落恢復(fù)力:細菌 > 真菌。第二,干旱增強根際真菌和葉際細菌網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度,并且增加了正相互作用的占比,支持脅迫梯度假說。同時高程研究員還講到一個非常有趣的現(xiàn)象,在植物開花前干旱引起病原菌與內(nèi)生菌間的此消彼長;開花后干旱不影響內(nèi)生菌與病原菌間關(guān)系。
接下來,高程研究員還在會議中講到一些正在進行的還未發(fā)表的研究。植物開花前,干旱引起內(nèi)生菌與病原菌間的此消彼長;開花后干旱不影響內(nèi)生菌與病原菌間關(guān)系,這主要是由適合度和生態(tài)位影響的。在開花之前,內(nèi)生菌的適合度大于病原菌,在植物的根系存在豐富的生態(tài)位,所以此時內(nèi)生菌占據(jù)優(yōu)勢;但是在植物開花之后,由于根系被大量的其他根系占據(jù),所以即使內(nèi)生菌的適合度大于病原菌,但還是競爭不過病原菌。同時研究發(fā)現(xiàn),植物是通過根系分泌的乙醇胺來招募內(nèi)生菌,內(nèi)生菌則通過膜代謝響應(yīng)乙醇胺。內(nèi)生菌分泌的次代物能夠?qū)共≡?/p>
叢枝菌根真菌的分析
在植物生長發(fā)育的過程中,叢枝菌根群落從早期R- 策略后期C- 策略類群演替;而且干旱延緩演替過程。由于系統(tǒng)經(jīng)過長期灌溉造成農(nóng)田S-策略抗旱菌根真菌喪失,這種從R- 策略 C- 策略的演替過程受到真菌分泌脂幾丁質(zhì)寡糖和植物分泌獨角金內(nèi)酯的調(diào)控。如果叢枝菌根真菌功能性狀拓展到山東禹城的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,我們發(fā)現(xiàn)高施肥量(>140 kg)降低叢枝菌根真菌生物量、破壞菌絲生長時間動態(tài),小麥產(chǎn)量不增加;減水20%,則使得在植物生長發(fā)育過程中,具有吸收功能的根外菌絲的占比逐漸升高。
真菌的研究進展
會議中,高程研究員還提及了細菌的研究進展。隨著土壤ph值的升高,細菌的種類多樣性是從酸性到中性的調(diào)節(jié)下逐漸升高,從中性到堿性的調(diào)節(jié)下開始下降;功能多樣性在考慮功能性狀的前提下,隨著ph值的升高,細菌基因組變小。同時酸性土壤與中性土壤功能基因存在一些差異,中性土壤:能量代謝、膜轉(zhuǎn)運功能;酸性土壤:信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞移動、胞外分泌功能。在我們施肥的過程中也會造成土壤的酸化,土壤越酸,細菌的種類多樣性下降,細菌的功能多樣性是升高。以上就是高程研究員本次會議講述的基本內(nèi)容,他表示,未來將繼續(xù)深入研究真菌和生態(tài)功能領(lǐng)域,為大家?guī)砀嘤袃r值的研究成果。
第十五屆全國菌根學(xué)術(shù)研討會暨第二屆中國菌根學(xué)青年學(xué)術(shù)論壇——叢枝菌根真菌分類鑒定培訓(xùn)班由中國菌物學(xué)會菌根及內(nèi)生真菌專業(yè)委員會主辦,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西省土壤科學(xué)技術(shù)學(xué)會、江西省森林培育重點實驗室、江西省鄱陽湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點實驗室、國家林業(yè)和草原局鄱陽湖流域森林生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)重點實驗室、易菇網(wǎng)承辦,由武漢菌博會展服務(wù)有限公司執(zhí)行。吸引了超過300名與會代表出席,其中包括眾多國內(nèi)外知名菌根學(xué)專家以及行業(yè)內(nèi)的重要代表。