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)揮著重要的作用。歐洲黑松露（黑孢塊菌Tuber melanosporum）是一種名貴的地下菌根型食用菌，國際市場零售價(jià)高達(dá)800歐元/公斤，在許多國家已成功實(shí)現(xiàn)人工培育（栽培），但穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)一直難以實(shí)現(xiàn)，在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。

中國科學(xué)院昆明植物研究所“真菌與菌根”研究團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，黑孢塊菌可以與蒙古櫟Quercusmongolica幼苗較好的形成外生菌根，并顯著促進(jìn)蒙古櫟生長發(fā)育（Wang et al., 2019），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。

研究團(tuán)隊(duì)以3年齡（蒙古櫟×黑孢塊菌）外生菌根苗為研究對(duì)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)，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×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（Wanget al., 2021）；同時(shí)進(jìn)一步驗(yàn)證了植物自身存在碳效益權(quán)衡（Carbon trade-offs）策略，可更加合理有效的分配光合固碳（比如：與真菌共生并向其提供碳源，同時(shí)減少小分子有機(jī)酸的分泌），并通過碳分泌調(diào)節(jié)根際微生物群落（Wang and Lambers, 2020），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)。

       相關(guān)研究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)表在菌根學(xué)專業(yè)期刊Mycorrhiza和農(nóng)林科學(xué)經(jīng)典期刊Plant and Soil上。王冉、汪延良分別為論文的第一作者，于富強(qiáng)、Alexis Guerin-Laguett等為論文的通訊作者。相關(guān)研究得到昆明植物研究所引進(jìn)優(yōu)秀人才項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目和云南省高層次人才引進(jìn)計(jì)劃等的支持。

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