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　　物種互作是影響生物多樣性形成和維持的關(guān)鍵過程之一。了解特定生態(tài)系統(tǒng)中物種互作關(guān)系和調(diào)控過程，對解析生物多樣性形成和維持機(jī)制，進(jìn)而高效保護(hù)生物多樣性有重要指導(dǎo)意義。在物種間復(fù)雜多樣的互作關(guān)系中，養(yǎng)分獲取往往是互作的核心。植物在適應(yīng)環(huán)境的過程中進(jìn)化出了多種養(yǎng)分吸收策略，其中與土壤共生微生物如叢枝菌根（AM）真菌建立共生關(guān)系，以提高對磷等養(yǎng)分的吸收效率，是多種植物的重要養(yǎng)分吸收策略。與之相反，寄生植物通過吸器直接從其它植物獲取養(yǎng)分，常削弱寄主植物長勢、降低寄主生產(chǎn)力。鑒于養(yǎng)分流失是寄生植物對寄主造成危害的主要原因之一，而土壤中的共生微生物通常可以提高寄主植物的養(yǎng)分吸收和利用水平，推測當(dāng)寄生植物和土壤共生微生物同時(shí)存在時(shí)，土壤共生微生物可緩解寄主植物遭受的寄生危害。然而，盡管寄生植物與土壤共生微生物分布非常廣泛，兩個類群在多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)中同時(shí)存在，且均對所在生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性形成及維持有重要影響，但關(guān)于土壤共生微生物對寄生植物及其寄主互作過程的影響研究十分有限。這在一定程度上限制了對相關(guān)生態(tài)過程的全面了解和認(rèn)識。 

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所特色觀賞植物新品種選育與產(chǎn)業(yè)化示范團(tuán)隊(duì)李愛榮博士帶領(lǐng)的根際過程與植物保育研究組，長期致力于根部半寄生植物根際生物互作過程研究，先后解析了AM真菌與幾種馬先蒿屬根部半寄生植物及其禾草類寄主的互作關(guān)系，發(fā)現(xiàn)接種AM真菌可顯著抑制馬先蒿生長發(fā)育。然而，由于馬先蒿的禾草類寄主對接種AM真菌缺乏明顯生長反應(yīng)，土壤共生微生物如何通過影響寄主生長發(fā)育調(diào)節(jié)馬先蒿與寄主的互作關(guān)系仍有許多未解之謎。 

　　豆類也是馬先蒿的較優(yōu)寄主，但不同于禾草類寄主，豆類寄主可與AM真菌和根瘤菌建立三重共生關(guān)系，且接種AM真菌和根瘤菌?？娠@著提升植株養(yǎng)分吸收水平和生物量。在野外條件下，豆類寄主對馬先蒿寄生的耐受能力常高于禾草類寄主，推測菌豆共生體在緩解馬先蒿對豆類寄主的寄生危害中發(fā)揮重要作用。AM真菌和根瘤菌對寄主養(yǎng)分吸收的貢獻(xiàn)不同，自身生長發(fā)育的養(yǎng)分需求也存在明顯差異；而不同馬先蒿的養(yǎng)分需求及對寄主的養(yǎng)分脅迫也存在明顯種間差異。因此，探討菌豆共生體對養(yǎng)分需求不同的馬先蒿寄生脅迫的響應(yīng)，有助于了解多重互作中生物間特異的養(yǎng)分調(diào)節(jié)過程，對認(rèn)識土壤共生微生物如何調(diào)控根部半寄生植物與寄主互作關(guān)系有重要意義。 

　　昆明植物所李愛榮研究組在前期研究的基礎(chǔ)上，選擇大王馬先蒿（氮需求較高）和三色馬先蒿（磷需求較高）為研究對象，通過盆栽接種試驗(yàn)分析了AM真菌和根瘤菌在緩解馬先蒿對豆類寄主寄生危害中的作用。結(jié)果顯示，接種AM真菌和根瘤菌可顯著緩解兩種馬先蒿對白三葉的寄生危害，各生物間表現(xiàn)出強(qiáng)烈的多重互作，生長表現(xiàn)和參與互作的生物養(yǎng)分需求特征密切相關(guān)。該研究首次探討了AM真菌和根瘤菌對根部半寄生植物與寄主互作的交互影響，并基于生物養(yǎng)分需求特征解析了效果相反的多種生物共同作用于同一寄主時(shí)的多重互作過程，進(jìn)一步闡明了土壤共生微生物在調(diào)控根部半寄生植物與寄主互作關(guān)系中的重要作用。研究結(jié)果以“A neglected alliance in battles against parasitic plants: arbuscular mycorrhizal and rhizobial symbioses alleviate damage to a legume host by root hemiparasitic Pedicularis species”為題發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域主流期刊New Phytologist。隋曉琳博士為論文第一作者，李愛榮博士為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31400440、31370512和U1303201）、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2016FB059）、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會以及云南省中青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人才項(xiàng)目（2014HB047）支持。 

　　文章鏈接 

基于生物養(yǎng)分需求特征的馬先蒿與菌豆共生體多重互作關(guān)系示意圖 

　?。ㄘ?zé)任編輯：李雪）