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生命科学学院彭少麟教授团队首次提出并证明丛枝菌根真菌对外来植物入侵的促进作用具有土壤磷浓度依赖性


稿件来源:生命科学学院 | 作者:生命科学学院 | 编辑:许佳、郝俊 | 发布日期:2020-02-08 | 阅读次数:


        近日,国际植物学知名期刊New Phytologist(生物学一区,IF5Y=8.344)发表了我校生命科学学院彭少麟教授团队最新科研成果“Arbuscular mycorrhizal fungi are a double-edged sword in plant invasion controlled by phosphorus concentration”。该研究首次提出丛枝菌根真菌(AMF)对外来植物入侵的促进作用具有土壤磷浓度依赖性,并揭示其内在机制。我校生命科学学院2014级直博生陈恩健为该文章的第一作者,彭少麟教授为文章的通讯作者。该研究受国家自然科学基金重点项目、张宏达科学研究基金、傅家瑞奖学金等资助。

 

不同磷浓度和种植模式下,AMF对入侵植物和本地植物生长的效应模式图(a为单种模式,b为混种模式;实线为入侵植物,虚线为本地植物)

 

        AMF能与超过80%的陆生植物结合,是一类对植物生长有促进作用的有益真菌。大多数外来植物不仅能迅速地与入侵地AMF结合,而且能破坏本地植物与AMF共生关系。因此,AMF一直被认为是促进外来植物入侵的一个重要生物因子。然而,以往的研究表明AMF与植物的相互作用具有磷元素依赖性。低磷浓度时,AMF促进植物生长;而高磷浓度时,AMF抑制植物生长。因此,磷浓度很可能是影响AMF对外来植物入侵促进作用的重要因子。该研究通过对两种华南入侵植物假臭草(Eupatorium catarium)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)及其伴生的本地种进行室内控制实验,发现:随着磷浓度增加,AMF对入侵植物和本地植物生长作用都由促进转向抑制(图a)。混种时,入侵植物抑制了本地植物与AMF结合,导致在低磷浓度时削弱了AMF对本地植物生长的促进作用;而在高磷浓度时削弱了AMF对本地植物生长的抑制作用(图b)。因此,AMF对外来植物入侵促进的作用随着磷浓度升高而减弱。

        该研究首次提出并用实验证明AMF对外来植物入侵的促进作用具有土壤磷浓度依赖性,完善了外来植物成功入侵的机制,提出了通过改变土壤微生物与外来植物共生关系来控制外来植物入侵的新思路。由于在全球氮沉降加剧的背景下会造成磷元素更为缺乏,该研究还预测未来AMF对外来植物入侵的促进作用将会进一步提升。

 

        论文链接:https://doi.org/10.1111/nph.16359

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