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为探究 Calicotome spinosa 内生真菌群落组成，研究人员采用形态学与分子鉴定（ITS、tub2 等标记）分析其叶片内生真菌。共鉴定出 Alternaria、Penicillium 等属及多种新记录种，为植物抗逆机制与微生物资源利用提供依据。
在干旱炎热、火灾频发的阿尔及利亚提济乌祖山区，一种名为刺棘豆（Calicotome spinosa）的神奇植物傲然生长。它不仅是维持当地生态系统的 “绿色卫士”，能在退化土壤上再生，还因富含黄酮类化合物，具备抗氧化、抗炎等药用价值，成为当地传统医学的瑰宝。然而，这位 “生态勇士” 与 “药用明星” 的体内，却隐藏着一个尚未被充分探索的微观世界 —— 内生真菌群落。内生真菌作为与植物共生的 “亲密伙伴”，能帮助宿主抵御极端气候、病虫害，甚至合成独特的生物活性物质。但在北非药用植物中，内生真菌的研究长期处于 “未开垦” 状态，刺棘豆的内生真菌组成更是一片空白。解开这些微生物的神秘面纱，不仅能揭示植物适应恶劣环境的 “生存密码”，更为开发新型生物农药、功能性微生物肥料等开辟新路径。
带着这些科学疑问，来自阿尔及利亚提济乌祖穆卢德?马梅里大学（Mouloud Mammeri University）与波兰科学院植物遗传学研究所（Institute of Plant Genetics, Polish Academy of Sciences）的研究团队，将目光聚焦于这片干旱山区的刺棘豆叶片。他们开展了一项具有开拓性的研究，首次系统解析刺棘豆内生真菌的多样性，相关成果发表在《Journal of Applied Genetics》，为北非药用植物微生物组研究掀开了新的篇章。
研究人员从提济乌祖 Ouaguenoun 地区采集了 6 株健康刺棘豆的 180 片叶片，通过严格的表面灭菌程序（如 Helander 等 1994 年的 protocol），确保分离的真菌均来自植物内部。随后，将叶片接种于含阿莫西林的马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基，在 23–27℃下培养两个月，成功分离出 60 株内生真菌。研究采用形态学与分子生物学结合的双重鉴定策略：首先通过菌落形态、菌丝结构、孢子特征等宏观与微观形态学观察，初步归类到属水平；随后选取 16 株具有耐热特性（可耐受 50℃高温）的菌株，利用 ITS（内转录间隔区）、β- 微管蛋白（tub2/BenA）、翻译延伸因子 1-α（tef1）等多基因标记，通过 PCR 扩增与桑格测序（Sanger method），结合 NCBI GenBank 数据库比对，实现物种水平的精准鉴定。
形态学鉴定：揭开真菌群落的初步面纱
通过形态学分析，研究人员在刺棘豆叶片中发现了 9 个主要真菌属，横跨子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和毛霉门（Mucoromycota）三大类群。其中，子囊菌门占据绝对优势，包括链格孢属（Alternaria）、枝孢属（Cladosporium）、青霉属（Penicillium）等 7 个属，广泛分布于叶片内皮层。担子菌门则检测到根瘤菌属（Rhizoctonia）和红酵母属（Rhodotorula），而毛霉属（Mucor）成为毛霉门的唯一代表。这些真菌呈现出丰富的形态多样性，如链格孢的分生孢子呈倒棍棒状，青霉的帚状分生孢子梗清晰可见，毛霉的孢子囊与孢囊孢子结构独特（图 1，原文图示省略），为后续分子鉴定提供了重要线索。
分子鉴定：深入物种水平的精准解析
分子生物学技术为内生真菌的鉴定打开了更精确的窗口。16 株耐热菌株的多基因分析结果显示，子囊菌门仍是主导类群，共鉴定出 11 个种，包括地中海比斯克尼亚菌（Biscogniauxia mediterranea）、普通裂褶菌（Schizophyllum commune）、波兰青霉（Penicillium polonicum）等。值得注意的是，研究发现了多个首次在刺棘豆中报道的物种，如 Athelia bombacina、Canariomyces microspores 等，其中部分真菌具有降解复杂有机物或产生活性代谢物的潜力。担子菌门则鉴定出 4 个种，包括 Coprinellus sp. 和 Coriolopsis sp.，这些真菌通常与木质纤维素分解相关，暗示其在植物碳循环中的潜在作用。此外，分子鉴定还解决了形态学无法区分的难题，例如部分菌株通过基因序列被明确归类为曲霉属（Aspergillus）的两个种 ——chevalieri 和 wentii，凸显了分子技术在真菌分类中的关键作用。
群落特征与生态意义
综合形态学与分子数据，刺棘豆内生真菌群落呈现出两大显著特征：一是子囊菌门占据绝对优势（约 73.1%），这与全球范围内内生真菌的分布规律一致，其丰富的代谢基因簇可能赋予宿主更强的环境适应能力；二是耐热菌株比例较高，16 株分子鉴定的菌株均能在 50℃下存活，暗示这些真菌可能通过产热休克蛋白、抗氧化酶等机制，帮助刺棘豆抵御夏季极端高温。值得关注的是，群落中还存在部分潜在病原菌，如根瘤菌属（Rhizoctonia）和链格孢（Alternaria alternata），但在健康叶片中未观察到致病症状，提示它们可能以 “潜伏共生” 形式存在，在非胁迫条件下与宿主维持微妙的平衡，甚至通过诱导系统抗性增强植物的整体抗逆性。
这项研究首次系统揭示了刺棘豆内生真菌的多样性，为理解干旱区植物 - 微生物互作机制奠定了基础。研究发现的耐热真菌资源，如青霉属和曲霉属菌株，有望开发为适用于高温地区的生物肥料或生物防治剂，助力可持续农业发展。同时，地中海比斯克尼亚菌等特有种的发现，为挖掘新型天然产物（如抗菌、抗氧化化合物）提供了宝贵素材。此外，研究中建立的多基因分子鉴定体系，为同类药用植物内生真菌研究提供了可借鉴的技术模板。随着后续功能研究的深入，这些微生物资源或将在生态修复、环境治理等领域展现更广阔的应用前景，让干旱山区的 “绿色宝藏” 释放出更大的科学与经济价值。
