菌根茎与ectomycorrhizal真菌互作促进蕙兰（Cymbidium kanran）部分真菌异养营养模式的机制研究

来自多机构的研究团队通过稳定同位素分析（δ13C和δ15N）和高通量metabarcoding技术，揭示了蕙兰（Cymbidium kanran）中菌根茎结构通过促进ectomycorrhizal真菌（如Sebacinaceae）定殖，显著提升真菌碳源获取比例（近50%），证实其部分真菌异养特性，为兰花营养策略进化提供关键证据。

　　

兰科植物的营养模式从完全自养到完全真菌异养（mycoheterotrophy）存在广泛变异。本研究以蕙兰（Cymbidium kanran）为对象，发现其地下菌根茎（mycorhizomes）——一种类似完全真菌异养兰花原球茎（protocorm）的珊瑚状结构——与营养模式转变密切相关。通过稳定同位素（δ¹³C和δ¹⁵N）分析显示，携带菌根茎的个体同位素值显著高于自养参照物种及无菌根茎的同属个体，表明其通过真菌获取约50%碳源，属于部分真菌异养模式。高通量metabarcoding技术进一步揭示，菌根茎个体主要与ectomycorrhizal真菌（如Sebacinaceae）共生，而无菌根茎个体则富集非ectomycorrhizal的rhizoctonia类真菌。这种营养与形态可塑性与其他兰科植物（如Cremastra和Oreorchis）利用木材降解真菌的策略类似。研究证实，菌根茎通过增强与ectomycorrhizal真菌的互作，显著提升碳获取效率，为理解兰花从自养向真菌异养进化提供了关键机制依据。