木材腐朽真菌元素吸收与积累机制：营养策略、腐朽类型及宿主木材矿物特征的影响

本研究针对木材腐朽真菌(WDF)元素积累的复杂机制，通过分析13种WDF对针叶/阔叶树的定殖情况，首次揭示营养策略(腐生/寄生)和腐朽类型(白腐/褐腐)共同影响K、Mg等主量元素及Cu、Pb等微量元素在子实体中的富集规律。研究发现白腐菌较褐腐菌更易积累有毒金属，且腐生菌对主量元素的吸收显著高于寄生菌，为理解真菌矿质营养与木质素降解策略的关联提供了新视角。

　　

在森林生态系统中，木材腐朽真菌(WDF)如同自然界的"拆解专家"，通过分解木质纤维素实现碳循环。然而，这些真菌如何从坚硬的木材细胞壁(CWs)中获取矿质营养，特别是当不同真菌采用截然不同的腐朽策略(如选择性降解木质素的白腐菌vs主要分解纤维素褐腐菌)时，其元素吸收机制有何差异？这一科学问题长期缺乏系统研究。更棘手的是，真菌的营养策略(腐生/寄生)和宿主树种(针叶/阔叶)等因素可能产生复杂交互作用，使得预测特定真菌对重金属的富集能力变得困难。

为破解这一难题，来自波兰的研究团队在《Fungal Biology》发表了一项开创性研究。研究者选取13种WDF(包括伪齿菌Pseudohydnum gelatinosum等4种典型菌株)，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析其子实体及对应木材中的17种元素，结合腐朽类型鉴定和营养策略分类，首次建立了真菌元素积累特征与腐朽机制的关联模型。

Characteristics of experimental materials
样本来自波兰Wielkopolska地区的Zielonka森林，包含50-60年树龄的针阔叶树种，通过GPS定位确保采样点环境一致性。

Results
数据揭示两个突破性发现：1) 腐生型WDF子实体中K、Mg等主量元素浓度比寄生型高3-5倍，且与木材中的元素分布呈正相关；2) 白腐菌无论营养策略如何，其子实体中Cu、Pb等重金属含量均显著高于褐腐菌，特别是采用选择性木质素降解策略的菌株对Al的富集系数达12.7。

Discussion
该研究创新性地提出"木质素-金属螯合"假说：白腐菌分泌的过氧化物酶(POD)在降解木质素酚羟基时，同步释放了与木质素结合的金属离子。而褐腐菌依赖Fenton反应分解纤维素，导致其对结合在半纤维素上的P元素吸收更高效。这种差异解释了为何白腐菌子实体的Cd/Pb比高达褐腐菌的8.3倍。

Conclusions
研究证实WDF的元素积累受三重调控：1) 营养策略决定基础元素获取效率；2) 腐朽类型影响金属释放途径；3) 宿主木材矿物组成提供物质基础。该成果不仅为真菌生物修复技术提供筛选标准(如选用白腐菌治理Pb污染林地)，更建立了腐朽类型-元素流动的定量关系模型，推动森林物质循环研究进入分子生态学新阶段。