2020-06-18 16:05 瀏覽量:25853 來源:中國食品報網
中國食品報四川報道 近日,四川省農業科學院食用菌研究中心李小林博士團隊聯合四川農業大學資源學院在國際期刊《Microbiological Research》上在線發表了有關松露(塊菌)的最新研究成果—Colonization by Tuber melanosporum and Tuber indicum affects the growth of Pinus armandii and phoD alkaline phosphatase encoding bacterial community in the rhizosphere。該研究通過對宿主生長生理情況變化的動態監測比較了法國黑孢松露及中國黑松露(印度塊菌)與華山松的共生適宜性。揭示了這兩種具有商業價值的黑松露對宿主華山松根際phoD(堿性磷酸酶)功能基因的細菌群落的影響。除此之外,該研究也對根際土壤性質及根際土壤中兩種松露的交配型基因的分布進行了動態監測,很好地明確了在共生初期根際微生態中松露與功能微生物、宿主以及土壤的相互作用,為后續松露的人工栽培和商業化生產提供更全面的科學理論依據。
松露又稱之為塊菌,是世界上珍貴的食用菌。松露的共生期在其生活史中占有很大比例,因此,對松露在其共生時期的相關探索尤為重要。而松露侵染宿主合成菌根苗是松露共生及人工栽培的第一步。在該研究中,李小林團隊用黑孢松露和中國黑松露侵染華山松幼苗。在接種后的第2、4、6、8月,對兩種松露侵染率、華山松幼苗的生長表現及根系生理情況、土壤理化性質實施了動態監測。這一部分的研究結果表明,接種后第8個月中國黑松露對華山松的侵染率顯著高于法國黑孢松露,前者更加適宜于華山松這一本土樹種。兩種松露的侵染均對宿主華山松的生長生理情況有影響,盡管各個指標隨時間的變化趨勢不同,總體而言,兩種松露的侵染均提升了華山松植株的質量,如提高了宿主的生物量、總根表面積、根系過氧化物酶及超氧化物歧化酶等的活性。然而,兩種松露之間對于宿主的影響是相似的,沒有明顯差異。最后,該研究土壤性質的測定結果顯示,在華山松根際土壤中,有機質含量和有效磷含量由于兩種松露的侵染而顯著得到了提高。
由于有效磷的含量在每個測定時間都具有顯著提高,加之土壤磷循環在菌根根際環境中的重要性,作者選取了編碼堿性磷酸酶的phoD基因,運用高通量測序技術,對含有該功能基因的細菌群落進行了檢測。研究結果表明,兩種松露均能引起根際phoD細菌群落的顯著改變,然而,只有黑孢松露在侵染宿主后的第6個月及第8個月降低了phoD細菌群落的多樣性或豐富度。一些phoD細菌,如,Pseudomonas, Xanthomonas, Sinorhizobium,其豐度在黑孢松露或中國黑松露的侵染后有明顯提高。同時,Sinorhizobium不僅具有phoD功能基因,還具有固氮功能。同時,RDA冗余分析表明,phoD細菌群落與土壤pH、有機質和有效磷含量顯著相關。對根際土壤中交配型基因分布的測定顯示了MAT1-1-1占有主要優勢,且交配型基因的分布也與土壤pH和有效磷含量有正相關性。
總體來說,在共生初期,法國黑孢松露和中國黑松露的侵染顯著影響了宿主的生長和根際phoD細菌群落結構。當然,在之后的共生時期,也仍需要對松露的共生機制進行進一步深入探索。(四川省農業科學院食用菌研究中心)