植物覆盖度对半干旱地中海环境中丛枝菌根真菌合成群落长期动态的影响

《Mycorrhiza》：Influence of plant cover on the long-term dynamics of an arbuscular mycorrhizal fungal SynCom in a semi-arid Mediterranean environment

　　

摘要

一项时间序列实验研究了植物覆盖对丛枝菌根（AM）真菌合成群落（SynCom）组成的影响。研究者设计了中宇宙系统以模拟半干旱地中海生态系统的环境条件，从而评估SynCom中AM真菌定殖、持续存在和产孢的动态变化。该中宇宙系统包含了目标地区——西班牙南部——特有的土壤、AM真菌和植物物种。实验选择了球果沙豆树（Retama sphaerocarpa）、宽叶薰衣草（Lavandula latifolia）、地中海百里香（Thymus mastichina）和迷迭香（Rosmarinus officinalis），以单种栽培或两两组合的方式种植，涵盖了所有可能的双种组合。初始AM SynCom由六个物种组成（Rhizophagus clarus、Septoglomus constrictum、Funneliformis coronatum、R. intraradices、F. mosseae 和 S. viscosum），均分离自西班牙南部。三年期间每三个月监测一次AM SynCom的变化，包括定殖于植物根系中的情况以及根际中的孢子情况。定殖根系的真菌通过SSU rDNA的嵌套PCR-TTGE进行鉴定，AM真菌孢子则根据形态型进行定量分析。结果表明，植物物种组成对AM真菌群落结构的影响有限，而定殖、持续存在和产孢的显著种间差异塑造了群落随时间的演变轨迹。Septoglomus constrictum 在所有植物覆盖类型中均显示出孢子丰度和特异密度的增加，而其他物种（R. clarus、F. coronatum）在孢子库中变得无法检测，或维持了较低的孢子密度（F. mosseae、S. viscosum）。定性的根际检测模式与根际产孢趋势总体一致，但混合样品的PCR-TTGE方法无法对根内生发生和孢子丰度进行定量比较。总体而言，这些结果表明，在半干旱地中海条件下，S. constrictum 表现出最为一致的持续存在和产孢特性，使其成为进一步验证的候选物种，用于针对半干旱地中海环境的AM真菌群落构建，特别是在日益加剧的干旱条件下修复导向应用的进一步测试中。