外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi)在地下形成菌絲網路,促進宿主植物的水分和養分吸收,增強宿主的逆境耐受性,有利於宿主幼苗的定植和群落的建立。在氣候變化的背景下,外生菌根真菌群落多樣性及其生態功能也會發生相應變化。譬如,全球變暖和長期氮沉降會導致外生菌根真菌群落多樣性的丟失,進而影響其宿主植物種群的建立。探究外生菌根真菌群落的時空格局及其形成機制對於預測環境變化對生態系統的潛在影響具有意義。海拔和季節是研究生物群落時空格局的兩個重要環境梯度。海拔增加導致溫度降低,植被組成、積雪覆蓋等均隨之變化,而季節的交替則引起溫度、溼度等環境因子的改變。已有研究表明,海拔或季節對外生菌根真菌多樣性和群落組成均有顯著影響,但目前還缺少研究同時考慮海拔和季節對外生菌根真菌多樣性和群落組成的影響。
中國科學院昆明植物研究所楊祝良團隊在局域範圍內針對這一問題開展了相關研究,在雲南省德欽縣白馬雪山沿海拔梯度(>1500 m)在乾季和溼季進行土壤和菌根樣品採集,輔以擴增子測序分析。研究發現:白馬雪山具有非常高的外生菌根真菌多樣性,檢測到3416個ASV(序列變異體),691個OTU(操作分類單元,相當於物種);外生菌根真菌多樣性在森林區域隨海拔升高而降低,但在高山草甸區域顯著增加。在菌根樣品中,溼季的外生菌根真菌多樣性高於乾季的多樣性,而在土壤中則表現出相反的季節模式;外生菌根真菌群落在不同海拔區域和季節間存在強烈的物種替代和顯著的組成差異;海拔對外生菌根真菌群落的影響大於季節的影響,400 m的海拔梯度所造成的外生菌根真菌群落組成差異相當於乾季和溼季間的群落替代;海拔梯度上比季節間更大的環境異質性塑造了外生菌根真菌群落更大的海拔變異。
相關成果發表在微生物學期刊Microbiology Spectrum上。研究得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金面上專案和雲南省應用基礎研究專案等支援。
來源:中國科學院昆明植物研究所