ISME:土壤真菌群落与木本植物系统发育的最新研究(国人作品)

中国科学院南京土壤研究所褚海燕等人于2018年10月23日在《The ISME Journal》上发表题目为《Phylogenetic imprint of woody plants on the soil mycobiome in natural mountain forests of eastern China》的文章。该研究揭示了土壤真菌群落组成与木本植物系统发育之间存在显著的关系。

研究摘要

最近的研究已经在树木-真菌相关性中检测到了病叶和菌根共生的强烈的系统发育信号。然而,植物系统发育对土壤真菌的限制程度仍然未知,特别是在广泛的地理范围内。

本研究选取了位于中国东部五个山地森林中的58种木本植物,并收集了343个与单个树干相邻的土壤样本。结合植物种类的同一性和系统发育信息,我们旨在揭示树种,非生物环境过滤和地理隔离中的系统发育关系对土壤真菌的地理分布的相对贡献。

结果发现:(1)随着植物系统发育距离的增加,总真菌和各主要的真菌(即腐生菌,植物病原体和外生菌根真菌)的群落差异显著增加。(2)植物系统发育特征向量解释了群落组成变异的11.4%,而环境和空间因素分别解释了24.1%和7.2%的变异。(3)外生菌根真菌和植物病原体的群落受到植物系统发育的影响比对腐生菌的影响更大(13.7%和10.4%对8.5%)。

总体而言,我们的研究结果表明植物系统发育,环境和地理空间如何促成森林土壤真菌分布,并表明植物系统发育对真菌结合的影响可能因菌群而异。

文中主要图片说明

图1 中国东部五座山地森林的采样图。 由于自然保护区的建立,这些地区几乎没有人为干扰。 右边的图表显示了每个山林中采样点(黑色)的分布。 冷热色代表高程梯度:红色表示较高的高度,而蓝色表示较低的高度

图2 植物和土壤取样图。采样的植物谱系(科/属)之间的关系在左图的分支图中表示。每个山地森林遗址对应每个属的土壤样本数量在右侧面板上制表,并通过采样点进行着色,如图1所示。

图3 土壤真菌群落差异与植物种间系统发育距离对总真菌和各代表性功能性真菌的正相关关系




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