台湾特有濒危树种台湾云杉的独特外生菌根真菌共生关系及其保育启示

这篇研究揭示了台湾云杉(Picea morrisonicola)与特定外生菌根真菌(ECM)的专性共生关系，通过Illumina MiSeq测序技术发现其关键共生菌/amphinema-tylospora谱系在邻近铁杉(Tsuga chinensis)和冷杉(Abies kawakamii)林中完全缺失。该发现为理解濒危ECM依赖型树种的分布限制提供了新视角，对制定包含菌群保育的树种迁地保护策略具有重要指导意义。

　　

研究亮点

• 首次揭示台湾云杉与/amphinema-tylospora谱系真菌的特异性共生

• 发现关键ECM真菌在邻近针叶林中的分布限制

• 为气候变迁下的树种保育提供菌群维度新见解

研究方法

在台湾三大山脉(雪山、中央山脉、玉山)的10个森林样点，采集33份根系样本和29份土壤样本，通过Illumina MiSeq平台进行ITS2区高通量测序。数据分析采用97%相似度的OTU聚类，共获得4,126个OTUs，其中853个被鉴定为ECM功能类群。

主要发现

1. 台湾云杉根系中/amphinema-tylospora谱系真菌占比高达20.8%，土壤中达17.4%，但在邻近铁杉和冷杉林中完全缺失；

2. 三种针叶树的ECM群落结构显著分化(P_adj<0.01)；

3. UNITE数据库分析显示这些ECM真菌具有显著的宿主偏好性。

讨论

研究首次证实ECM真菌群落差异可能是限制台湾云杉自然扩散的关键因素。在气候变暖背景下，其专性共生特性可能导致"生态位陷阱"现象——当树种向高海拔迁移时，可能因缺乏相容性ECM真菌而难以定植。这提示传统保育策略需结合"真菌-植物"共生体保护，建议：

1. 建立包含关键ECM真菌的in-situ保护区；

2. 在迁地保护时实施菌群辅助移植(Fungi-Assisted Translocation)；

3. 开展长期ECM群落动态监测。

结论

该研究填补了IUCN红色名录濒危云杉属物种菌根研究的空白，为东亚高山针叶林的生物多样性保护提供了微生物学依据。强调在制定保育方案时，应将ECM真菌作为关键评估指标，这对其他依赖专性菌根的濒危树种具有重要参考价值。