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植物的根部真菌(Root-associated fungi,RAF)参与生态系统的有机质分解、养分循环,以及植物群落的密度制约等过程,对植物群落演替、生物多样性维持、生境修复与重建有较重要意义。我国是世界杜鹃花属植物的起源地及分布中心,研究杜鹃花属植物根部真菌的谱系与功能多样性,不仅有助于揭示杜鹃花属植物的环境适应性,而且对杜鹃花属植物的多样性资源保护与利用有重要意义。本研究通过比较不同的样品混合策略、克隆文库测序深度等因素对揭示杜鹃花属植物根部真菌物种组成的影响,建立起一套适用于杜鹃花根部真菌分子检测技术平台。采用这一技术平台,研究了四川凉山州地区的杜鹃花群落的19种杜鹃花属植物根部真菌的谱系多样性。通过全面收集NCBI中与本研究的杜鹃花属植物根部真菌同源性97%以上的所有真菌序列对应的真菌的生长介质类型,如:宿主植物、土壤等数据,分析真菌的生态学特性;同时还采用基于Metadata分析的FUNGuild软件提供的方法划分真菌的生态类型。此外,采用限制性排序法研究宿主植物身份和采样地点对根部真菌群落组配的影响。主要结果如下:(1)样品混合策略影响根部真菌检测:多份样品在PCR扩增后混合构建的克隆文库检测到的根部真菌物种丰富度高于扩增前混合的克隆文库;PCR扩增后混合的方法能有效地减轻杜鹃花属植物ITS序列被优先扩增的现象;当测序的真菌ITS片断克隆数达到50个左右,即能较全面地反映杜鹃花属根部真菌物种组成。PCR扩增后样品混合的方法能更为全面地揭示其根部真菌群落物种组成的多样性。(2)杜鹃花属植物根部真菌谱系多样性较高:从224株杜鹃花属植物根系中检测到的真菌共划分为485个OTUs,主要隶属于子囊菌门与担子菌门。其中,子囊菌门(Ascomycota) 312种,包括锤舌菌纲(Leotiomycetes) 195种、座囊菌纲(Dothideomycetes) 25 种、粪壳菌纲(Sordariomycetes)及散囊菌纲(Eurotiomycetes)各23种、茶渍菌纲(Lecanoromycetes) 7种、盘菌纲(Pezizomycetes) 3种、地舌菌纲(Geoglossomycetes)2种和未能鉴定到纲水平的34种;担子菌门(Basidiomycota)168 种,包括伞菌纲(Agaricomycetes) 159 种、Malasseziomycetes、Spiculogloeomycetes各 2 种以及银耳纲(Tremellomycetes )、混合菌纲(Microbotryomycetes )和Cystobasidiomycetes各1种,还有2种未知的担子菌门;此外,球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)各2种,还有1种为接合菌门(Zygomycota)。在目水平上,物种丰富度最高的真菌类群为锤舌菌纲的柔膜菌目(170种)和伞菌纲的蜡壳耳目(66种)。(3)部分蜡壳耳目真菌对不同杜鹃亚属表现出偏好性,同时,一些真菌只出现在某一采样点的杜鹃花根系。冗余分析结果表明,宿主植物和地点对杜鹃花属植物根部真菌群落物种组成有影响,然而,宿主植物与采样地点均对根部真菌群落的物种组成总变异的解释量甚微。(4)根部真菌具有丰富的生态类型:有107种真菌获得属或种级分类信息,FUNGuild软件解析了 21%真菌的生态类型。结果表明,杜鹃花属植物根部有多种生态类型的RAF共存,包括曾被频繁报道的杜鹃花类菌根真菌6种,如:Oidoodendron sp1, Oidiodendron sp2, Oidiodendron sp3, Oidioderndron sp4, Oidiodendron sp5和Rhizoscyphusericae、内生真菌 11 种,频度较高的有:Phialocephalasp8,Phialocephala forrtinii和Leptodontidiumsp.、外生菌根共生真菌21种,频度较高的有:Meliniomycessp2、Sebacina sp2 和 Meliniomyces sp1、共生型真菌 Pezoloma ericae、以及腐生型真菌 51种,频度较高的有:Lachnum virgineum、Myceanasp3 和 Tetracladium sp.。系统性综述法研究的结果表明,检测到的杜鹃花根部真菌中,有254种在NCBI中能检索到同源性高达97%以上的真菌序列,这些真菌涉及的宿主植物类型较为多样,如典型的丛枝菌根植物、外生菌根植物、杜鹃花科植物,以及兰科植物。少数真菌,如:Sebacinales sp13、Helotialessp13、Helotiaceaesp17至今为止,仅被报道与杜鹃花科植物根系共生。本研究在全面揭示杜鹃花根部真菌谱系多样性的基础上,进一步解析其功能多样性。研究结果不仅有助于揭示根部真菌功能多样性如何影响生态系统服务功能,而且对我国杜鹃花属植物多样性保育有重要意义。