综述：丛枝菌根共生——从分子对话到生物技术应用

本综述系统阐述了丛枝菌根（AM）共生体系从分子互谈到生态应用的多维度价值。文章重点解析了植物通过独脚金内酯激活真菌代谢，以及真菌通过 Myc 因子（COs/LCOs）触发共生通路（CSP）的核心机制，并拓展其在生物修复、生态演替及农业可持续发展中的创新应用前景。

　　

Abstract

丛枝菌根是高等植物根系与球囊霉门（Glomeromycota）真菌之间广泛存在的共生体系，对植物营养（特别是磷吸收）具有重要作用。该共生关系的建立始于复杂的分子对话：在营养胁迫条件下，植物向根际分泌独脚金内酯类信号分子。这些化合物不仅吸引内生菌根真菌，还能促进孢子萌发、菌丝分枝，并激活其代谢途径以准备根系定殖。

当真菌接触根系后，丛枝菌根真菌释放出菌根因子（Myc factors），包括几丁寡糖（COs）和脂几丁寡糖（LCOs）。这些信号被植物受体识别后，激活根内的共同共生通路（Common Symbiosis Pathway, CSP）。该通路调控一系列细胞与遗传变化，促使真菌侵入根系并形成丛枝（arbuscule）——这是双方进行养分交换的关键场所。

共生维持过程中，分子对话持续进行，包括植物向真菌输送碳源，真菌则向植物提供矿质养分，同时丛枝结构不断动态更新。除营养吸收外，丛枝菌根真菌还在生物修复中发挥关键作用：增强植物抗逆性、促进重金属和有机污染物的吸收；在生态演替中协助先锋植物在恶劣环境中定殖，并影响不同演替阶段植物群落的发育。这些特性可能使丛枝菌根成为原始地球早期光合植物陆地拓殖的主要推动者，因此该体系对进化研究也具有重要意义。理解这一分子互作机制对挖掘丛枝菌根在可持续农业、生态修复与其他生物技术应用中的潜力具有重大价值。

Graphical Abstract

该图示摘要通过分子与生态两个维度直观呈现丛枝菌根的工作机制与应用前景，由 BioRender.com 绘制。