不同基因型和生长期丹参AMF与DSE多样性及定殖特征的生态互作机制研究

本研究针对丹参(Salvia miltiorrhiza)栽培中存在的基因型混杂、药用成分不达标等瓶颈问题，系统探究了丛枝菌根真菌(AMF)和深色有隔内生真菌(DSE)的多样性及定殖特征。通过形态学与分子鉴定技术，揭示基因型、生长期与土壤因子三因素互作对AMF(58.06%)和DSE(62.26%)多样性影响显著，发现Glomus、Acaulospora等优势菌属与pH、SOC等关键土壤因子的关联性，为中药材绿色栽培提供理论支撑。

　　

丹参作为治疗心脑血管疾病的重要中药材，其野生资源因市场需求激增而濒临枯竭，人工栽培又面临连作障碍、基因型混杂和有效成分不足等严峻挑战。如何通过微生物技术实现丹参绿色可持续种植，成为当前中医药产业发展的关键科学问题。在这项发表于《Rhizosphere》的研究中，研究人员聚焦丛枝菌根真菌(AMF)和深色有隔内生真菌(DSE)这两类具有促生潜力的共生真菌，首次系统揭示了它们与不同基因型丹参在不同生长阶段的互作规律。

研究团队采用田间随机区组设计，选取Z1-Z4四种丹参基因型，在3月、8月、10月三个生长时期采集样本。通过形态学观察结合分子鉴定技术，定量分析了AMF和DSE的定殖率与多样性特征，并运用方差分解分析(VPA)解析了多因素互作效应。

Field experiment design
实验在陕西铜川耀州区开展，采用单因素四水平随机区组设计，每种基因型设3次重复。通过高通量测序和经典形态学方法鉴定菌根结构，同时测定pH、SOC、NH₄
⁺
-N等12项土壤指标。

Effects of genotype and growth stage on rhizosphere soil factors
双因素方差分析显示，Z3基因型在8月的SOC含量显著高于其他组，Z1基因型呈现显著低pH特征。生长周期对土壤因子的影响表现为随时间推移SOC和AP含量显著升高。

Colonization characteristics of AMF in S. miltiorrhiza
研究发现AMF能与所有基因型丹参建立共生关系，但定殖结构存在显著差异。Z3和Z4基因型的AMF物种多样性(93株11属)和定殖率显著高于Z1、Z2，其中Glomus和Acaulospora为优势属。

Conclusion
研究首次阐明基因型-生长期-土壤因子的三向互作分别解释AMF(58.06%)和DSE(62.26%)多样性变异。发现10月采集的样本中AMF/DSE多样性最高(Z3>Z4>Z2>Z1)，且pH、SOC、NH₄
⁺
-N是影响菌群结构的关键土壤因子。该成果不仅丰富了药用植物-微生物互作理论，更为丹参道地药材栽培中的菌种选育提供了科学依据。

CRediT authorship contribution statement
由Tingting Han领衔的研究团队通过多学科协作，完整揭示了环境-基因型-微生物组的互作网络。Funding部分显示该研究获得国家重点研发计划(2022YFC3501503)支持，体现了国家层面对中医药现代化研究的高度重视。这项开创性工作为破解中药材栽培瓶颈提供了全新的微生物解决方案。