外生菌根真菌的组成在Sarcodes sanguinea和Corallorhiza striata周围呈现出有规律的空间变化特征

《American Journal of Botany》：Ectomycorrhizal fungal composition shows structured spatial variation around Sarcodes sanguinea and Corallorhiza striata

完全异养植物与丛枝菌根真菌的互惠关系研究。通过分析两种植物（Sarcodes sanguinea和Corallorhiza striata）根际及土壤样品的真菌群落，发现其共生真菌在根部显著富集且随距离衰减，同时内部菌群多样性降低。研究揭示异养植物可能通过重构微生物生态位影响真菌群落，暗示共生关系存在互利性，需实验验证。

　　

摘要

前提

完全的菌异养植物从外生菌根（ECM）真菌中获取碳，但这些相互作用是纯粹的寄生关系还是更依赖于具体环境，目前尚未明确。之前对的研究表明，其真菌共生体在植物附近能够实现局部优势，这引发了它们之间可能存在互惠互利的可能性。在这里，我们研究了两种不同的菌异养植物是否表现出类似的局部真菌优势模式以及ECM群落组成的变化。

方法

我们在美国加利福尼亚州内华达山脉的森林中，从和的根球及其周围500厘米范围内的土壤中采集样本，并合并了这些样本中的ECM根尖。通过ITS宏条形码技术对真菌群落进行了分析，研究了共生体丰度、ECM丰富度以及群落更替与距离之间的关系。

结果

的根球中富含的基因序列，但这种富集程度随距离的增加而显著下降。根球外部超过一半的ECM操作分类单元（OTUs）在根球内部不存在。对于，虽然在土壤样本中的丰度变化与距离的关系不那么明显，但在根球内部的根尖处其丰度最高，并且向外逐渐减少。与周围土壤相比，这两种植物都导致了根球内部ECM丰富度的降低。

结论

这些结果不仅验证了之前关于的研究发现，还通过DNA宏条形码技术将其扩展到了兰花类群。共生体的富集与ECM丰富度降低的同时发生，表明菌异养植物并非单纯的寄生者，而是参与了局部群落的重组。这项工作强调了需要通过实验方法来验证这些相互作用是否为真菌伙伴带来真正的互惠互利。

数据可用性声明

该项目所有的原始序列数据均已上传至NCBI SRA数据库，访问号为PRJNA1289871。处理后的数据（元数据、OTU相对丰度表和分类表），以及用于运行分析和生成图表的所有代码，均可在https://github.com/cpbivins28/Mycoheterotroph_Project获取。