研究揭示叶片内生真菌分子功能多样性调控亚热带森林幼苗存活的机制
文章导读
你是否想过，森林中看似不起眼的叶片真菌，竟能决定整片森林的物种命运？最新研究发现，这些微小共生者通过分子层面的精密调控，直接影响着亚热带森林幼苗的生死存亡。科研团队通过对103种木本植物的长期观测，首次揭示叶片内生真菌通过"适合度差异"和"生态位分化"双通道影响幼苗存活——系统发育相关的真菌功能强化植物抗逆能力，而性状相关的真菌则调控基础生命过程。这项突破性研究架起了微生物基因组与物种共存理论的桥梁，为破解森林生物多样性维持机制提供了全新视角。
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作为广泛存在于植物叶片组织中的共生微生物，叶片内生真菌可通过代谢调节、抗逆防护等多种途径影响宿主植物的生长发育。然而，其在分子功能层面如何影响宿主植物的适合度差异与生态位分化，进而调控森林群落的物种共存，目前仍缺乏系统性的实证研究与机制解析。
针对上述科学问题，中国科学院植物研究所整合了古田山亚热带森林103种木本植物幼苗的转录组数据、物种水平的功能性状以及长期幼苗动态监测数据，通过提取叶片内生真菌转录本并结合基因本体（GO）功能注释解析其分子功能，揭示了叶片内生真菌调控森林幼苗存活与物种共存的关键分子机制。
研究发现，叶片内生真菌的转录本多样性与宿主植物的系统发育分化时间、最大树高密切相关，其分子功能可通过适合度差异和生态位分化两个途径显著促进幼苗存活；其中，高度依赖宿主系统发育的GO主要通过多生物互作相关的适合度差异过程发挥作用，而高度依赖宿主性状的GO则主要通过基础生命过程相关的生态位分化过程产生影响。
这一发现成功搭建了微生物功能基因组学与现代物种共存理论之间的桥梁，厘清了“叶片内生真菌分子功能—宿主适合度/生态位—幼苗存活与物种共存”的作用路径，不仅为理解共生微生物在森林群落构建和物种共存中的关键作用提供了新的理论视角，也为共生微生物在森林生物多样性保护与可持续利用中的应用奠定了理论支撑。
相关研究成果发表在《生态学快报》（Ecology Letters）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等的支持。
叶片内生真菌分子功能多样性调控亚热带森林幼苗存活的概念图
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这个研究思路挺有意思的，把真菌分子功能和森林幼苗存活连起来了。