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曹福亮院士團隊在《Nature Communications》上發(fā)表研究成果
來源:生態(tài)院通訊員:貝水寬攝影: 編輯:尹申申審核:襲開國、李孝剛、徐勇瀏覽:時間:2025-12-31
【南林新聞中心訊】近日,我校曹福亮院士團隊李孝剛教授在《Nature Communications》發(fā)表題為《Mycorrhizal colonization of dryland tree establishment depends on soil microbial cooperation》的研究論文(論文鏈接: https://doi.org/10.1038/s41467-025-67797-z)。我校為論文第一完成單位,生態(tài)學博士研究生自海云為論文第一作者,李孝剛教授為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金重點項目(32430069)、國際合作項目(W2412011)以及江蘇省碳達峰、碳中和技術創(chuàng)新專項基金(BE2022420)等資助。
干旱區(qū)覆蓋地球近一半陸地面積,造林受到嚴重限制。樹木與菌根真菌的共生關系是樹木適應干旱環(huán)境的關鍵策略,但目前對干旱區(qū)菌根形成的生態(tài)學機制,尤其是土壤微生物調控作用的認知仍較為有限。該團隊以楊樹外生菌根系統(tǒng)為研究對象,結合野外大尺度取樣和室內培養(yǎng)實驗,運用高通量測序、關鍵微生物篩選和合成菌群構建、轉錄組學以及代謝組學等多種方法,系統(tǒng)研究了我國干旱區(qū)樹木菌根化的微生態(tài)調控機制。研究發(fā)現(xiàn)干旱區(qū)樹木菌根定殖率顯著高于干旱亞濕潤區(qū)2倍以上,但干旱指數(shù)超過約0.78的閾值林木菌根定殖率趨于穩(wěn)定;菌根際微生物群落協(xié)同互作調控著林木菌根化的形成。干旱區(qū)林木菌根際細菌群落發(fā)生顯著重構,與菌根真菌建立更緊密的合作關系。通過分離培養(yǎng)與功能驗證,團隊構建了促進菌根化的關鍵合成菌群,闡明了其物理方式及化學代謝的林木菌根化機制。

圖:干旱梯度下楊樹菌根定殖情況及其與土壤微生物群落構建的關系
該成果深化了“植物-菌根真菌-細菌”跨界互作的生態(tài)理論認識,為基于合成生物學的菌根接種劑研發(fā)提供了科學依據(jù),對提升干旱區(qū)人工造林效率,推動全球干旱、半干旱區(qū)生態(tài)治理具有重要實踐價值。
