摘要：文章标题：植物和土壤生物多样性维持根共生真菌在干旱胁迫下的多样性作者：Markus Bittlingmaier, Nathalie Séjalon-Delmas, Kezia Goldmann, David Johnson, Raoul Huys, Grégo
文章标题：植物和土壤生物多样性维持根共生真菌在干旱胁迫下的多样性
作者：Markus Bittlingmaier, Nathalie Séjalon-Delmas, Kezia Goldmann, David Johnson, Raoul Huys, Grégoire T. Freschet
发表期刊：International Society for Microbial Ecology Journal
发布时间：2025年5月
DOI：10.1093/ism.ejo/wraf102
随着全球气候变化的加剧，干旱等极端天气对生态系统的影响日益明显。植物与土壤微生物，尤其是根共生真菌（如丛枝菌根真菌，AMF）之间的相互作用，对植物的生长和生态系统功能起着至关重要的作用。丛枝菌根真菌通过与植物根系的共生关系帮助植物获取水分和营养，而这种关系的稳定性在干旱等胁迫下尤为重要。然而，干旱如何影响这些真菌的多样性及其对植物的作用尚不明确。研究人员通过实验探索植物和土壤的生物多样性如何缓解干旱对真菌多样性的负面影响。
植物和土壤生物多样性维持根共生真菌在干旱胁迫下的多样性
本研究的核心问题是：在干旱胁迫下，植物和土壤生物多样性如何影响根部共生真菌的多样性？ 特别是如何通过植物的生态策略（如根合作策略）影响真菌群落的稳定性和多样性，从而提升植物在干旱环境中的适应性。
研究通过两个互补的实验，系统地评估了植物多样性、土壤多样性和干旱胁迫对根共生真菌多样性的影响。第一个实验使用了8种草地植物，探讨了植物和土壤多样性与干旱对真菌群落组成的联合影响。第二个实验则扩展到16种植物，分析了植物的生态特征（如根毛长度、叶干物质含量等）如何影响真菌的种群变化。
研究采用了全因子实验设计，结合了植物单一种植与多样性种植、不同的土壤生物多样性条件以及干旱和正常灌溉两种处理。在15个月的生长周期内，研究者对各个处理组的根共生真菌多样性进行了DNA提取和16S rRNA基因测序分析，以评估不同环境条件下真菌群落的变化。
土壤和植物多样性缓解干旱影响：研究表明，土壤和植物的生物多样性能够显著缓解干旱对根共生真菌多样性的负面影响。在多样化的土壤和植物群落中，干旱引起的真菌多样性减少幅度较小。植物生态策略影响真菌群落稳定性：具有较强丛枝菌根依赖性的植物（如豆科植物）表现出更强的根共生真菌稳定性，尤其是在干旱条件下。这些植物能通过选择性过滤和主动招募适应环境的共生真菌，从而维持其真菌群落的稳定性。干旱影响植物与真菌的共生关系：干旱不仅影响植物的生长，也通过改变植物与真菌之间的关系，影响真菌群落的结构和多样性。综合考察土壤与植物多样性的交互作用：本研究首次综合考察了植物多样性和土壤多样性在干旱胁迫下对根共生真菌的多样性及其功能的交互作用。植物生态策略的量化：研究通过植物根合作策略的量化，揭示了植物的根特性如何调节与真菌的关系，尤其是在干旱等逆境条件下。农业管理：提高农业系统中的植物多样性可以有效提升土壤健康和植物抗干旱能力，减少农业生产受气候变化的影响。生态恢复：在生态恢复项目中，合理选择植物种类以增强土壤和植物多样性，可以提高恢复区域的生态稳定性和植物生长。气候变化应对：随着全球气候变化带来的极端天气增加，理解植物与真菌之间的相互作用将有助于开发更好的生态适应性策略，帮助生态系统更好地应对气候变化。这项研究为我们提供了一个重要的视角，揭示了植物与土壤生物多样性如何在面对干旱胁迫时共同作用，确保生态系统的稳定性和功能。这对于全球气候变化背景下的生态系统管理具有重要的意义。
来源：农科最前线一点号