菌根真菌在改善附生兰干旱耐受性中的作用：以禾叶贝母兰为例

干旱胁迫是在多种生态系统中影响植物生存、发育及产量的最主要的非生物因素之一。菌根共生已被证明可以提高植物对干旱的耐受性。兰科植物对菌根真菌有非常高的依赖性,但是有关兰科菌根真菌是否可以提高宿主植物的耐旱性以及能提高到什么程度还少有报道。在本研究中,我们检测了一株分离自附生型兰科植物禾叶贝母兰Coelogyne viscosa的胶膜菌属真菌Tullasnella sp. hy-111对宿主植物幼苗生长及耐旱性的影响,并从转录组水平检测了该菌根真菌对禾叶贝母兰幼苗基因表达的影响。结果显示,接种hy-111不仅能显著提高幼苗的生物量、与耐旱相关的酶活性以及渗透调节物质的富集,而且还能显著诱导植物抗性途径相关基因的上调表达。本研究表明菌根真菌能改善生长于胁迫的附生生境中的兰科植物对于干旱的耐受性,并可能在兰科植物的生态适应中起到重要作用。     

菌根真菌与兰科植物生境选择的相关性研究进展

随着基因测序技术的发展,研究者获取了大量有关兰科菌根真菌群落组成的信息。这些信息为探究菌根真菌与兰科植物的生境选择之间的相关性提供了有力证据。综合过去近10年的研究结果,根据兰科植物广域分布、异质性生境、小生境共存以及生态位分化等分布特征,对不同分布特征的兰科菌根真菌群落组成差异进行了梳理归纳,发现：广域分布的兰科植物通常具有泛化的菌根特征,或其特定的真菌伙伴亦具有广域分布特征;异质性生境会导致兰科菌根真菌群落组成差异,暗示菌根真菌在兰科植物适应不同异质性生境过程中具有特殊的生态功能;在同一区域中共存的兰科植物,其菌根真菌群落组成具有显著差异,有效避免了不同种兰科植物对同种养分的竞争;不同生态位分化的兰科植物,其菌根真菌群落组成具有显著差异,表明菌根真菌在宿主植物的生态位分化过程中亦起到重要作用。未来还应在大尺度空间兰科植物的菌根真菌类群变化、促进种子萌发特异性真菌类群以及菌根真菌的生态功能等方面加强研究。期望能为从事相关研究的业界同仁提供参考,并为兰科植物多样性保护及生态恢复提供理论参考。