全北界高山龙胆科植物同位素特异性研究揭示其混养特征与氮代谢机制

【编辑推荐】来自多国团队的研究人员针对高山龙胆科植物是否普遍存在部分真菌异养（mixotrophy）现象展开研究，通过分析阿尔卑斯、高加索及西藏地区13对植物样本的δ13C、δ15N、δ2H和δ18O同位素及C/N元素组成，意外发现其未表现典型混养特征，但揭示了叶片微生物组固氮作用对光合与蒸腾的潜在调控，为高山植物适应策略提供新见解。

　　

高山龙胆科植物（Gentianaceae）作为丛枝菌根（AM）共生体系中的特殊类群，其混养特性（mixotrophy）一直备受关注。研究团队横跨全北界三大山系（阿尔卑斯、高加索、西藏），对13组龙胆科植物与邻近对照植物（同为AM型双子叶植物）展开多同位素指纹分析。令人意外的是，龙胆科组织并未出现预期的氘（δ²H）富集现象，暗示其混养程度可能极低。

有趣的是，这些"高山精灵"的叶片和根系展现出独特的同位素签名：δ¹⁵N和δ¹⁸O显著偏高，而δ¹³C和δ²H却明显偏低。元素分析更揭示出碳含量普遍升高，但氮分布呈现"叶高根低"的奇特格局。研究者大胆推测——这可能是叶片微生物组（microbiome）中固氮原核生物"暗中助力"的结果，这种"微型氮肥厂"不仅优化了叶片氮营养供应，更可能通过增强光合作用和蒸腾效率，塑造了龙胆科独特的高山生存策略。