近期，李玉院士團(tuán)隊以東北松茸棲息地為出發(fā)，在《Journal of Fungi》（中科院二區(qū)，5.724）及《diversity》（中科院三區(qū)，3.029）期刊發(fā)表系列文章“Fungal–Bacterial Networks in the Habitat of SongRong （Tricholoma matsutake） and Driving Factors of Their Distribution Rules”，“Ectomycorrhizospheric Microbiome Assembly Rules of Quercus mongolica in the Habitat of SongRong （Tricholoma matsutake） and the Effect of Neighboring Plants ”。從生態(tài)學(xué)角度闡述松茸分布與棲息地、宿主及氣候等因素的相關(guān)性，其研究結(jié)果將為松茸等菌根食用菌的栽培馴化研究奠定基礎(chǔ)，為菌根共生的生態(tài)學(xué)機制的研究提供依據(jù)。本系列研究由科技部重點研發(fā)項目“長白山地區(qū)重要經(jīng)濟(jì)菌物栽培關(guān)鍵技術(shù)研究（2018YFE0107800）”支撐。
研究背景
松茸（Tricholoma matsutake Singer）是一種著名食藥用菌，同時作為外生菌根真菌在森林生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。因其獨特的食、藥用價值深受人們喜愛，而目前仍不能進(jìn)行人工栽培，供需的矛盾使種質(zhì)資源逐年減少，目前已為易危的狀態(tài)。在我國，松茸野生種質(zhì)資源主要分布在東北的黑龍江省，吉林省，西南地區(qū)的四川省，西藏自治區(qū)和云南省。松茸的生長發(fā)育受到棲息地土壤，宿主及氣候因素等的影響，明晰松茸的分布與微生態(tài)因子的相關(guān)性將為種質(zhì)資源的保育提供理論依據(jù)。然而，我們還不能完全理解每個因素的影響。因此，明確寄主和森林類型、松茸土壤生物因子及非生物因子，和氣候因子的角色非常必要。
文章立足于中國東北地區(qū)松茸棲息地，分別以松茸子實體發(fā)育前期和發(fā)育期的棲息地土壤和宿主植物蒙古櫟的外生菌根為研究對象，采用高通量測序、生物信息學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等方法相結(jié)合分析棲息地土壤和外生菌根中微生物群落及功能的變化規(guī)律，并分析土壤理化因子、臨近植物及其物種間相互關(guān)系的影響。
文章提要
本研究利用高通量測序，揭示了松茸棲息地的土壤真菌-細(xì)菌網(wǎng)絡(luò)。我們發(fā)現(xiàn)，松茸子實體分布反映了其地下分布。真菌和細(xì)菌群落的分布遵循少數(shù)優(yōu)勢屬占較大相對豐度的規(guī)律。松茸棲息地土壤真菌群落在β-多樣性和物種組成上與對照地存在差異。口蘑屬豐度高的樣地的細(xì)菌群落與口蘑屬豐度低的樣地土壤細(xì)菌群落存在差異。與宿主植物蒙古櫟本身的作用相比，蒙古櫟的森林類型對土壤微生物組成有一定的驅(qū)動作用。一般來說，有效氮、有效磷和肥沃的土壤有利于真菌或細(xì)菌的生長。而松茸棲息地的土壤pH、土壤有機質(zhì)、有效氮和有效磷含量均較低。此外，物種之間的關(guān)系是微生物群落形成和發(fā)展的另一個主要因素，一些真菌和細(xì)菌屬可以促進(jìn)口蘑屬Tricholoma（棲息地內(nèi)口蘑屬中T.matsudake的豐度最高）的生長，如細(xì)菌屬Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia或者真菌屬Umbelopsis。我們認(rèn)為，松茸棲息地微生物組組成對松茸生長和形成的影響將是未來研究的熱點課題。
論文鏈接
https://doi.org/ 10.3390/jof8060575
文章提要
本研究研究了相同的宿主植物在不同林型下其菌根系內(nèi)的真菌-細(xì)菌組成規(guī)律，結(jié)果顯示，不僅宿主植物對根系微生物有一定的招募作用，同時其鄰近植物對松茸宿主植物蒙古櫟外生菌根圈微生物組成的影響。3個樣地的蒙古櫟菌根根系內(nèi)真菌、外生菌根真菌和細(xì)菌的β-多樣性和物種組成存在顯著差異。此外，土壤因素也是影響其分布的主要因素。盡管大部分菌根系微生物來源于其棲息地土壤，但其豐度有很大差異。因此，大多數(shù)微生物還受到菌根微生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種間的相互影響，從結(jié)果看菌根系統(tǒng)內(nèi)物種間都趨向于形成有益的聯(lián)系，其原因還需要進(jìn)一步的研究。利用PICRUSt2對蒙古櫟外生菌根圈微生物的代謝功能進(jìn)行了預(yù)測，真菌的一級代謝途徑為5條，二級代謝途徑為29條，細(xì)菌的一級代謝途徑為7條，二級代謝途徑為61條。宿主植物菌根系內(nèi)微生物的組成及代謝功能是松茸共生關(guān)系建立的基礎(chǔ)。
論文鏈接
https:// doi.org/10.3390/d14100810
