荒漠植物共生真菌多样性研究进展

【作者】 贺学礼； 赵丽莉； 赵金莉； 李宝库； 李英鹏；

【机构】 河北大学生命科学学院；

【摘要】 荒漠生态系统中植物和微生物生长和分布及其相互作用是荒漠生物学过程的重要部分,揭示植物、微生物与环境之间的相互作用,能够深刻理解荒漠生态系统过程和植被演变规律,而AM(arbuscular mycorrhiza)和DSE(dark septate endophytes)真菌作为荒漠化过程中非常重要的土壤真菌,是联接地上生态系统和地下生态系统物质传输的桥梁,调节着植物群落结构、植物多样性以及植物生态系统的生产力。课题组通过对我国北方典型荒漠生态系统研究发现:(1)AM真菌资源丰富,目前共分离鉴定8属66种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)35种,无梗囊霉属(Acaulospora)17种,管柄囊霉属(Funneliformis)3种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)5种,巨孢囊霉属(Gigaspora)3种,内养囊霉属(Entrophospora)1种,类球囊霉属(Paraglomus)1种和多孢球囊霉属(Diversispora)1种;(2)AM真菌孢子呈现体积小、颜色深、孢壁厚、孢子表面附属物较少、表面纹饰细密,但孢子整体形态相对不饱满等特征,表现出对极端荒漠环境的旱生适应性;(3)AM和DSE真菌物种多样性和生态地理分布具有明显时空异质性;(4)荒漠植物能与AM和DSE真菌形成良好共生关系,荒漠植物与AM和DSE真菌具有相互选择性和偏好性,AM和DSE之间可能存在生态位竞争和功能互补,而AM和DSE共生体可能是植物适应极端荒漠环境的有效生态对策;(5)荒漠土壤总球囊霉素(T-GRSPs)为0.4-2.0mg/g,明显低于其他生态系统的2.0-14.8mg/g,但占有机C库(16-51%)的百分比明显高于其他生态系统的7-33%,这对于AM真菌生物和生态功能以及荒漠土壤碳、氮循环有重要意义;(6)AM和DSE真菌分布和活动能够作为评估和检测荒漠土壤环境的有效指标。因此,深入系统研究荒漠植物与土壤真菌共生关系,探明土壤共生真菌物种多样性和生态地理分布规律,发掘优良抗逆菌种资源,通过菌根生物技术进行荒漠植被恢复和生态建设是行之有效的途径。更多还原