菌根际相互作用：可溶解磷的真菌通过分泌物介导的通讯方式调节丛枝菌根（AMF）的磷酸酶活性以及菌根共生关系

《Mycorrhiza》：Hyphosphere interactions: P-solubilizing fungi modulate AMF phosphatase activity and mycorrhizal symbiosis via exudate-mediated communication

微生物互作对土壤肥力及植物磷吸收的影响：球囊霉（Rhizophagus intraradices）与三种磷溶解真菌（Talaromyces flavus、T. helicus、T. diversus）的体外互作模型显示，原球囊中PSF分泌物显著提升AMF外球囊丝碱性磷酸酶活性，促进共生效率；菌丝际中PSF则产生中性或负面影响，同时AMF作为中介促进根与原球囊微生物群的信息传递。研究揭示了微生物网络对磷转化及土壤健康的关键调控作用。

　　

摘要

丛枝菌根真菌（AMF）与植物根部形成共生关系，从而增强水分和养分的吸收。解磷真菌（PSF）能够溶解和矿化磷这种生物利用度较低的必需养分，并最终与AMF相互作用。然而，对于它们在缺乏根系影响的菌丝体中如何相互作用的机制，目前了解仍然有限。此外，PSF对AMF磷酸酶活性的影响，以及这种影响如何与菌丝体和菌根圈内磷的吸收和利用效率相关联，也尚未明确。因此，本研究旨在体外评估三种不同的解磷真菌（Talaromyces flavus、T. helicus和T. diversus）分泌物对菌丝体和菌根圈中与AMF结构相关的胞外酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的影响。为此，将AMF Rhizophagus intraradices与经过Ri T-DNA改造的胡萝卜根共同培养在模拟菌丝体的培养皿系统中（分为两部分：(a) 含有根和AMF的部分；(b) 仅含有AMF的部分），并测量实验结束时（8周后）AMF的磷酸酶活性。研究结果表明，AMF的酶活性会受到PSF分泌物的调节，具体取决于这些分泌物是存在于菌丝体还是菌根圈中。当PSF分泌物存在于菌丝体中（直接与AMF菌丝接触时），它们对AMF根外碱性磷酸酶的影响比酸性磷酸酶更为显著，并能提高共生效率；相反，当PSF分泌物存在于菌根圈中时，其对共生效率的影响是中性的或负面的，但能改善AMF的根外碱性磷酸酶以及根部的酸性磷酸酶活性。此外，这种影响还取决于真菌的种类。在这种情况下，AMF起到了中介作用，促进了根系与菌丝体微生物群之间的沟通。在土壤中，菌丝会遇到微生物产生的化合物，从而建立起复杂的相互作用网络。这些相互作用增强了AMF的共生效率，且无需与宿主植物直接接触即可对其产生调节作用。这些结果表明，微生物相互作用不仅影响磷向植物的转移效率，还对土壤健康和肥力管理具有更广泛的意义。

图形摘要

解磷真菌分泌物（PSF：Talaromyces flavus S73、T. helicus L7B和 TM）对丛枝菌根真菌（AMF：Rhizophagus intraradices GA5）在菌丝体或菌根圈内的酸性和碱性磷酸酶活性的影响。ALPm：与根外AMF菌丝相关的碱性磷酸酶；ALPr：与根内AMF菌丝相关的碱性磷酸酶；ACP：胞外酸性磷酸酶

丛枝菌根真菌（AMF）与植物根部形成共生关系，从而增强水分和养分的吸收。解磷真菌（PSF）能够溶解和矿化磷这种生物利用度较低的必需养分，并最终与AMF相互作用。然而，对于它们在缺乏根系影响的菌丝体中如何相互作用的机制，目前了解仍然有限。此外，PSF对AMF磷酸酶活性的影响，以及这种影响如何与菌丝体和菌根圈内磷的吸收和利用效率相关联，也尚未明确。因此，本研究旨在体外评估三种不同的解磷真菌（Talaromyces flavus、T. helicus和T. diversus）分泌物对菌丝体和菌根圈中与AMF结构相关的胞外酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的影响。为此，将AMF Rhizophagus intraradices与经过Ri T-DNA改造的胡萝卜根共同培养在模拟菌丝体的培养皿系统中（分为两部分：(a) 含有根和AMF的部分；(b) 仅含有AMF的部分），并测量实验结束时（8周后）AMF的磷酸酶活性。研究结果表明，AMF的酶活性会受到PSF分泌物的调节，具体取决于这些分泌物是存在于菌丝体还是菌根圈中。当PSF分泌物存在于菌丝体中（直接与AMF菌丝接触时），它们对AMF根外碱性磷酸酶的影响比酸性磷酸酶更为显著，并能提高共生效率；相反，当PSF分泌物存在于菌根圈中时，其对共生效率的影响是中性的或负面的，但能改善AMF的根外碱性磷酸酶以及根部的酸性磷酸酶活性。此外，这种影响还取决于真菌的种类。在这种情况下，AMF起到了中介作用，促进了根系与菌丝体微生物群之间的沟通。在土壤中，菌丝会遇到微生物产生的化合物，从而建立起复杂的相互作用网络。这些相互作用增强了AMF的共生效率，且无需与宿主植物直接接触即可对其产生调节作用。这些结果表明，微生物相互作用不仅影响磷向植物的转移效率，还对土壤健康和肥力管理具有更广泛的意义。

图形摘要

解磷真菌分泌物（PSF：Talaromyces flavus S73、T. helicus L7B和 TM）对丛枝菌根真菌（AMF：Rhizophagus intraradices GA5）在菌丝体或菌根圈内的酸性和碱性磷酸酶活性的影响。ALPm：与根外AMF菌丝相关的碱性磷酸酶；ALPr：与根内AMF菌丝相关的碱性磷酸酶；ACP：胞外酸性磷酸酶