AM真菌（丛枝菌根真菌）和根部病原体对草原禾本科植物及杂草的不同影响，导致了它们与微生物之间相互作用方式的差异

《BMC Ecology and Evolution》：Distinct effects of AM fungi and root pathogens drive differential plant-microbial interactions in steppe graminoids and forbs

　　

摘要

植物与微生物的相互作用（PMI）受到互利和拮抗性土壤微生物的共同影响，对植物的生长表现至关重要。然而，将PMI的强度与丛枝菌根（AM）真菌的定殖程度或病原体感染直接联系起来的实证证据仍然有限，尤其是在不同的生物和非生物环境下。在本研究中，我们量化了两种植物功能群（13种草地植物）在过度放牧和恢复的土壤中单栽培及种间竞争条件下的AM真菌定殖情况和根部病原体发生率，并探讨了这些因素与PMI之间的关系。结果表明，不同植物物种之间的PMI强度存在显著差异。值得注意的是，禾本科植物（如Leymus chinensis、Agropyron cristatum、Stipa capillata和Elymus dahuricus）表现出负面的PMI，而杂草则表现出正面的PMI。杂草在过度放牧的土壤中具有更高的AM真菌定殖率，且其PMI与所有处理条件下的真菌定殖率呈正相关。相反，禾本科植物在过度放牧的单栽培条件下具有更高的病原体发生率，其PMI与病原体发生率呈负相关。我们的研究结果表明，草原生态系统中的PMI在功能上是二分的：杂草主要通过AM真菌介导，而禾本科植物则主要由病原体介导，这对草地管理和恢复具有直接的意义。