本报讯（记者李晨）中国林业科学研究院亚热带林业研究所林业微生物研究团队持续从事树木—真菌共生互作工作，并联合国内外科研机构，系统研究了滩涂盐碱地深色有隔内生菌（DSE）的种群结构与功能。相关研究成果近日分别发表于《真菌生物学》《基因组生物学与进化》《国际微生物生态学会会刊》。
DSE是一类普遍存在于树木和草本植物根系中的真菌类群，能提高植物生长和抗逆性。尤其在极端环境下，DSE的丰度往往比菌根真菌还要高。因此，DSE被公认为根系真菌组的重要成员。但DSE如何适应逆境以及与植物的共生机理尚未取得实质性突破。
研究团队分离鉴定了一种新的DSE真菌——金链根际盐生霉。微生物群落高通量分析表明，该新种是根际微生物组的核心成员，而且能与杨树等模式树种建立共生关系，侵染后在根系皮层细胞形成密集的微菌核结构，并促进无性系幼苗根系发育、养分吸收和耐盐能力。
进一步研究发现，金链根际盐生霉菌株表现出明显的表型和生理变异。研究团队对其中一个菌株进行了PacBio和Illumina基因组精细组装，并对其余29个菌株进行了基因组重测序。基于SNP位点研究了种群的遗传结构，鉴定出两个明显的亚群。
通过进一步分析，他们发现其中一个亚群基因组中的一个黑色素合成基因岛受到了强烈的正向选择。进一步体外测试表明，在盐胁条件下该亚群的黑色素含量显著高于另一个亚群，进一步支持了上述推断。通过全基因组测序、杂合SNP鉴定、细胞核DAPI染色以及基因组共线性分析发现，其中有两个菌株是上述两个亚群杂交形成的异源二倍体，打破了自然界绝大多数丝状真菌是单倍体的传统认识。
上述研究成果为破解DSE真菌调控树木环境适应性机制提供了有力的遗传学工具；表明金链根际盐生霉可能产生了黑色素化和基因组多倍化等两种适应性机制来应对盐渍化土壤的胁迫，为解构树木—土壤真菌共生的逆境演化生物学提供了理想模型和独特视角。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.funbio.2019.10.001
https://doi.org/10.1093/gbe/evab026
https://doi.org/10.1038/s41396-021-01023-8