东北红松纯林菌根外生菌根真菌群落与环境因子的相关性

外生菌根是木本植物根系与真菌形成的共生结构,外生菌根真菌在红松等外生菌根树种的定植与森林生态系统的保持方面起到至关重要的作用。明确菌根系统内外生菌根真菌群落组成是揭示菌根共生机制的前提条件。本研究利用Illumina Hiseq测序平台对生长季内红松纯林内根围土壤及菌根样品ITS2区进行高通量测序,分析其外生菌根真菌群落结构随季节的变化规律,同时通过统计学的方法分析了红松根系微生态中外生菌根真菌群落结构组成变化与其他生物因素、非生物因素的相关性。结果如下：（1）从6月份到10月份,5个月的菌根样品测序共得到741个真菌OTUs,利用FUNGuild数据库分析,其中85个OTUs归类为外生菌根真菌,优势属（相对丰度>5）为蜡壳菌属Sebacina、乳牛肝菌属Suillus、Meliniomyces、红菇属Russula、棉革菌属Tomentella、须腹菌属Rhizopogon和缘腺革菌属Amphinema。6月份菌根中外生菌根真菌的多样性最大,显著高于其他月份。（2）红松林外生菌根真菌群落组成受到土壤pH、有效磷含量、有效钾含量和土壤有效氮含量的影响,它们与外生菌根真菌优势属相对丰度呈现正相关或负相关。（3）根围土壤内真菌是影响红松根系外生菌根真菌相对丰度的另一重要因素,其中,包括普可尼亚属Pochonia、产丝齿菌属Hyphodontia、镰刀菌属Fusarium、Collembolispora、枝穗霉属Clonostachys、Apodus、鹅膏属Amanita在内的土壤真菌与根内外生菌根真菌的相对丰度呈线性关系。同时,超过85%的根内外生菌根真菌与同一取样地的土壤共有,可以认为侵染和扩散是红松根内外生菌根真菌群落形成的主要方式,同时兼有植物根系的选择,因为根内并不包括所有土壤中存在的外生菌根真菌,其机制需要进一步人工模拟试验验证。     

净月潭国家森林公园针叶林根系共生真菌初步调查

采用菌根形态学及分子生物学手段对采自净月潭国家森林公园的红松Pinus koraiensis、落叶松Larix gmelinii和云杉Picea asperata根系共生真菌进行了初步调查。结果表明:外生菌根形态依据不同树种表现不同,红松外生菌根主要表现为淡黄色到褐色,不分支、偶有珊瑚状分支,外延菌丝丰富或浓密;云杉菌根颜色基本为淡黄色到黄色,末端膨大或等粗,表现为弯曲状或蜿蜒状,不分支或不规则分支、偶有羽状分支,外延菌丝少;落叶松菌根淡黄色到黄色,偶有红褐色,不分支、羽状分支或不规则分支,外延菌丝浓密,也有表现外延菌丝少量。共鉴定获得共生真菌9科9属,其中红松根系外生菌根真菌2种:美洲乳牛肝菌Suillus americanus和外生菌根真菌未定种1,内生真菌3种:Phialocephala fortinii,Cylindrocarpon pauciseptatum和Phialocephala helvetica;云杉根系外生菌根真菌5种:臭红菇Russula foetens、外生菌根真菌未定种2和外生菌根真菌未定种3,Tomentella sp.1和Tomentella sp.2;落叶松根系外生菌根真菌4种:平凹盘菌Peziza depressa、拟篦边红菇Russula pectinatoides、外生菌根真菌未定种4和外生菌根真菌未定种5。该研究结果丰富了针叶树根系共生真菌的多样性,可为进一步开展菌根形态解剖学以及菌根生态学等研究提供依据。     

蒙古栎根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落组成分析

为探究中国东北地区森林根系和根围土壤中共生真菌的分布状况,分析了黑龙江省五大连池市蒙古栎Quercus mongolica纯林中根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落的组成。结果表明,根内真菌的1 295个OTUs中有209个OTUs为共生真菌,隶属于36属,相对丰度25.46%;根围土壤真菌1 513个OTUs中有285个OTUs为共生真菌,隶属于40属,相对丰度59.91%;根内与根围土壤共同拥有共生真菌33属,根内特有3属,根围土壤特有7属。其中,外生菌根真菌为根内和根围土壤中共生真菌的主要类群,分别占共生真菌的98.82%和99.80%。定殖根内的细菌共获得5 550个OTUs,隶属于400属;根围土壤细菌获得8 406个OTUs,隶属于436属,根内细菌群落的Shannon指数和Chao1指数均低于根围土壤的。PICRUSt功能预测分析结果表明,根内的信号转导通路与信号分子和相互作用通路（包括CAM配体、ECM-受体相互作用等通路）的丰度低于根围土壤,而膜运输通路与信号分子和相互作用通路（包括细菌毒素、细胞抗原等通路）的丰度高于根围土壤。根内与根围土壤中菌根辅助细菌组成差异分析结果表明,除慢生根瘤菌属 Bradyrhizobium外,根内其余9属的相对丰度均高于根围土壤,尤其假单胞菌属 Pseudomonas的相对丰度远高于根围土壤。