多样化的根部真菌内生菌介导植物获取土壤养分

root 提交于 周二, 06/30/2026 - 04:47
植物根系普遍被具有腐生能力的内生真菌广泛定殖,但关于它们是否以有益或有害于宿主的方式发挥作用,我们目前的认识仍主要局限于模式生物。我们假设,内生真菌会广泛影响植物获取土壤养分的能力,尤其是那些植物通常无法直接利用的有机态养分。为检验这一假设,我们将41种真菌内生菌与柳枝稷(Panicum virgatum L.)进行配对,并分别提供无机态或有机态的氮(N)和磷(P)。我们评估了这些真菌如何影响植物组织中的N和P含量以及植物生长。我们还考察了这些结果是否能够由真菌的系统发育关系、真菌的离体性状,或真菌分离来源生境的特征加以预测。 植物对N(0.05–0.63%)和P(0.02–0.10%)的获取存在显著差异,并且这种差异取决于真菌与养分处理之间的相互作用。与促进植物P获取相比,更多真菌对植物N获取具有有益作用;同时,由真菌共生关系引起的地上部养分增加幅度通常大于根部养分。然而,真菌对植物养分的影响并不能由真菌性状、生境特征或真菌系统发育关系加以预测。这种不可预测性凸显了将内生真菌纳入养分管理策略时所面临的一个关键挑战。要提高我们预测内生真菌对宿主养分获取影响的能力,需要识别所观察到的有益效应背后的机制,并将研究尺度扩展到真实且多样化的根际微生物群落。

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植物根系广泛定殖着具有腐生能力的内生真菌,但关于它们对宿主发挥有益还是有害作用的认识,仍主要局限于模式生物。我们假设,内生真菌会广泛影响植物获取土壤养分的能力,尤其是那些植物通常无法直接利用的有机态养分。为检验这一假设,我们将 41 种真菌内生菌与柳枝稷(Panicum virgatum L.)进行配对,并提供无机态或有机态的氮(N)和磷(P)。我们评估了这些真菌对植物组织中 N 和 P 含量以及植物生长的影响。我们还考察了这些结果是否能够由真菌的系统发育关系、真菌的体外性状,或真菌分离来源生境的特征加以预测。植物对 N(0.05–0.63%)和 P(0.02–0.10%)的获取均表现出显著变异,这种变异取决于真菌与养分处理之间的相互作用。对植物 N 有益的真菌多于对植物 P 有益的真菌,而且与真菌建立关联后,地上部养分的增加幅度通常大于根部养分。然而,真菌对植物养分的影响并不能由真菌性状、生境性状或真菌系统发育关系加以预测。这种不可预测性凸显了将内生菌纳入养分管理策略所面临的一项关键挑战。要提高我们对内生菌影响宿主养分获取能力的预测水平,需要识别观察到的有益效应背后的机制,并将研究尺度扩展到更真实、更具多样性的根际微生物群落。

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本文根据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 公开提供。

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发布于 2026 年 6 月 29 日。

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多样化根部内生真菌介导植物获取土壤养分

Rachel A Hammer

Marissa R Lee

Nathaniel Yang

Megan Kan

Noah Luecke

Maggie Wilson

Rhona K Stuart

Christine V. Hawkes

bioRxiv

2026.06.27.735019;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.06.27.735019

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多样化根部内生真菌介导植物获取土壤养分

Rachel A Hammer

Marissa R Lee

Nathaniel Yang

Megan Kan

Noah Luecke

Maggie Wilson

Rhona K Stuart

Christine V. Hawkes

bioRxiv

2026.06.27.735019;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.06.27.735019


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.27.735019v1?rss=1

🏷️ 根部内生真菌 植物养分获取 有机态氮磷 植物-真菌互作 柳枝稷