内生真菌(Epichlo? occultans)与黑麦草(Lolium spp.)互作的奥秘:对生态与育种的深远影响

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Planta 3.6

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  为探究交配系统对宿主 - 内生真菌互作的影响,研究人员利用来自伊朗 3 个地区、感染内生真菌(E+)和未感染(E?)的自花授粉波斯黑麦草(Lolium persicum)与异花授粉硬直黑麦草(Lolium rigidum)种群开展研究。结果表明内生真菌对植物繁殖性状有益且影响种群遗传结构,人工选种会影响植物 - 真菌适应性。该研究为相关领域提供重要参考。

  大多数禾草都寄宿着内生真菌,这些与禾草共同进化的生物,和宿主之间的关系从对抗到互利共生不等。本研究借助来自伊朗三个地区的、感染内生真菌(E+)和未感染(E?)的自花授粉波斯黑麦草(Lolium persicum)以及异花授粉硬直黑麦草(Lolium rigidum)种群,探究交配系统对宿主 - 内生真菌互作的影响。
在预育种过程和两项实验中,研究人员对 1400 株植物进行筛选,分别基于有限空间胁迫、形态特征和种子休眠特性,选出 126 个半同胞(硬直黑麦草)和全同胞(波斯黑麦草)家系。研究发现,内生真菌通常对植物的繁殖性状有着显著的积极作用,还能促进植物为生存而竞争。其影响因种群而异,在生物量产量和种子产量相关性状较高的种群中,E + 植株表现更优。

内生真菌有助于维持宿主世代间的遗传结构,在波斯黑麦草中表现尤为明显。因此,在这两种黑麦草中,E + 种群在种子重量、种子数量、株高和分蘖天数等内生真菌 - 宿主生存性状方面,展现出最高的遗传力和遗传进展。在波斯黑麦草中,这些性状还包括酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗蛋白、脂肪含量、磷含量、分蘖数和出苗天数。

此外,研究还证实,人工选择形态特征会影响植物 - 真菌的适应性,比如,选择消除种子休眠会显著增加种子散落,但降低真菌适应性。

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