
近日,南京林业大学生态与环境学院李孝刚教授团队在《Nature Communications》发表题为《Mycorrhizal colonization of dryland tree establishment depends on soil microbial cooperation》的研究论文(论文链接: https://doi.org/10.1038/s41467-025-67797-z)。我校为论文第一完成单位,生态学博士研究生自海云为第一作者,李孝刚教授为通讯作者。曹福亮院士、廖杨文科副教授、贝水宽副教授及西班牙塞维利亚自然资源与农业生物研究所Manuel Delgado-Baquerizo教授参与指导,生态与环境学院博士研究生华喆、硕士研究生王韵参与了这项工作。研究工作得到国家自然科学基金重点项目(32430069)、国际合作项目(W2412011)以及江苏省碳达峰、碳中和技术创新专项基金(BE2022420)等资助。

图1干旱下林木菌根形成的微生物调控过程
干旱区覆盖地球近一半陆地面积,造林受到严重限制。树木与菌根真菌的共生关系是树木适应干旱环境的关键策略,但目前对干旱区菌根形成的生态学机制,尤其是土壤微生物调控作用的认知仍较为有限(图1)。
该团队以杨树外生菌根系统为研究对象,结合野外大尺度取样和室内培养实验,运用高通量测序、关键微生物筛选和合成菌群构建、转录组学以及代谢组学等多种方法,系统研究了我国干旱区树木菌根化的微生态调控机制。研究发现干旱区树木菌根定殖率显著高于干旱亚湿润区2倍以上,但干旱指数超过约0.78的阈值林木菌根定殖率趋于稳定;菌根际微生物群落协同互作调控着林木菌根化的形成。干旱区林木菌根际细菌群落发生显著重构,与菌根真菌建立更紧密的合作关系。通过分离培养与功能验证,团队构建了促进菌根化的关键合成菌群,阐明了其物理方式及化学代谢的林木菌根化机制。
该成果深化了"植物-菌根真菌-细菌"跨界互作的生态理论认识,为基于合成生物学的菌根接种剂研发提供了科学依据,对提升干旱区人工造林效率,推动全球干旱、半干旱区生态恢复具有重要实践价值。
(来源:院办 撰稿/图片:刘辰
审核:李威)