研究叢枝菌根真菌 促進綠色農業發展

　　◎本報記者 朱 虹

　　叢枝菌根（AM）是土壤中AM真菌與植物根系間高度進化的互惠共生體。隨著科研探索的不斷深入，科研人員發現，陸地生態系統中AM共生體系的分布之廣、植物—AM真菌—細菌間生物連續體的復雜多樣，以及AM共生調控機制的精細奇妙，均超乎想象。因此，AM共生基礎研究在植物學、生態學及土壤學等領域持續占據研究熱點，同時，AM真菌應用技術在農業生產、環境保護，特別是退化土壤修復方面，也日益受到廣泛關注。

　　日前，中國科學院生態環境研究中心研究員陳保冬與分子植物科學卓越創新中心研究員王二濤，在《植物研究》期刊上發表了《叢枝菌根生態生理與應用技術研究展望》，明確指出未來在AM真菌共生生理與分子機制、生態功能以及生態應用等領域還有較大的研究空間。

　　在AM共生體系中，AM真菌從宿主植物獲取碳源，同時幫助植物從土壤中吸收礦質養分和水分，能夠增強植物應對土壤貧瘠、干旱、污染等各種逆境脅迫的適應能力。

　　AM真菌共生生理與分子機理，無疑是AM真菌研究的核心與挑戰。借助遺傳學和多組學等前沿技術，科學家們正致力于揭示AM真菌共生體系構建及調控的分子機制，明確共生信號傳遞途徑，以及共生結構形成與維持過程中的發育、周轉與調控細節。這些研究不僅對于理解生命共生機制具有重大科學價值，更為AM真菌共生調控及AM真菌純培養技術的發展奠定了堅實的理論基礎。

　　隨著研究視野的拓展，AM真菌的生態功能研究也成為新的研究熱點。由于AM真菌不具有嚴格宿主專一性，其可在不同植物根系之間建立菌絲連接，并通過根外菌絲網絡實現不同植物間的資源再分配，從而維持植物群落結構及功能的穩定。在生態系統中，AM真菌深度參與物質循環，調節生態系統對環境變化的響應。此外，AM真菌還能通過多種機制促進土壤團聚過程，穩定土壤結構。科學家們逐漸意識到，AM真菌具有突出的功能多面性和不可替代的生態重要性。

　　然而，陳保冬和王二濤認為，當前有關AM真菌生態功能的研究仍顯不足，缺乏對AM真菌在生態系統適應與反饋環境變化中潛在作用的深入探索。因此，目前迫切需要開展原位生態實驗，通過定向調控AM真菌群落，系統研究其與植物群落對環境變化的協同響應，探討其在生態系統響應環境變化及退化生態系統生態恢復過程中的重要作用，研發AM真菌群落調控策略與技術。

　　論文明確指出，AM真菌生態學研究的最終目標是實現其生態應用。利用AM真菌等根際有益微生物構建功能菌群，改善土壤環境，增強植物抗逆性，是一種經濟、高效且安全的退化土壤生態修復技術途徑。然而，在自然環境中，因受到環境條件和土著菌群競爭等多種因素影響，通常難以對AM真菌接種的有效性做出精準預測。

　　在陳保冬和王二濤看來，實現AM真菌的生態應用并非簡單的菌劑生產與接種，還包括評估接種必要性、構建預測模型、優化接種技術等關鍵環節。為確保AM真菌成功定殖并發揮功能，還需針對性消除土壤障礙因子，研發復合微生物菌劑及配套土壤調控技術。

　　陳保冬和王二濤表示，未來，AM真菌研究與實踐將更加注重微觀、介觀與宏觀尺度的綜合探索，充分考慮生態系統整體性，構建完善的應用技術體系，并通過促進植物—AM真菌—土壤微生物群落的定向協同演替，實現生態系統的整體正向演化，從而提升生態系統的穩定性、生產力和恢復力。這不僅將為人們更深入地認知生物共生提供新視角，更為退化土壤生態修復和農業綠色發展提供了基于自然的解決方案，最終為促進人與自然和諧共生、推動可持續發展開辟新路徑。