◎本報(bào)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(jìn)化的互惠共生體。隨著科研探索的不斷深入，科研人員發(fā)現(xiàn)，陸地生態(tài)系統(tǒng)中AM共生體系的分布之廣、植物—AM真菌—細(xì)菌間生物連續(xù)體的復(fù)雜多樣，以及AM共生調(diào)控機(jī)制的精細(xì)奇妙，均超乎想象。因此，AM共生基礎(chǔ)研究在植物學(xué)、生態(tài)學(xué)及土壤學(xué)等領(lǐng)域持續(xù)占據(jù)研究熱點(diǎn)，同時(shí)，AM真菌應(yīng)用技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)，特別是退化土壤修復(fù)方面，也日益受到廣泛關(guān)注。

　　日前，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員陳保冬與分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員王二濤，在《植物研究》期刊上發(fā)表了《叢枝菌根生態(tài)生理與應(yīng)用技術(shù)研究展望》，明確指出未來在AM真菌共生生理與分子機(jī)制、生態(tài)功能以及生態(tài)應(yīng)用等領(lǐng)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(shí)幫助植物從土壤中吸收礦質(zhì)養(yǎng)分和水分，能夠增強(qiáng)植物應(yīng)對(duì)土壤貧瘠、干旱、污染等各種逆境脅迫的適應(yīng)能力。

　　AM真菌共生生理與分子機(jī)理，無疑是AM真菌研究的核心與挑戰(zhàn)。借助遺傳學(xué)和多組學(xué)等前沿技術(shù)，科學(xué)家們正致力于揭示AM真菌共生體系構(gòu)建及調(diào)控的分子機(jī)制，明確共生信號(hào)傳遞途徑，以及共生結(jié)構(gòu)形成與維持過程中的發(fā)育、周轉(zhuǎn)與調(diào)控細(xì)節(jié)。這些研究不僅對(duì)于理解生命共生機(jī)制具有重大科學(xué)價(jià)值，更為AM真菌共生調(diào)控及AM真菌純培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

　　隨著研究視野的拓展，AM真菌的生態(tài)功能研究也成為新的研究熱點(diǎn)。由于AM真菌不具有嚴(yán)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(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同植物間的資源再分配，從而維持植物群落結(jié)構(gòu)及功能的穩(wěn)定。在生態(tài)系統(tǒng)中，AM真菌深度參與物質(zhì)循環(huán)，調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)。此外，AM真菌還能通過多種機(jī)制促進(jìn)土壤團(tuán)聚過程，穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)�？茖W(xué)家們逐漸意識(shí)到，AM真菌具有突出的功能多面性和不可替代的生態(tài)重要性。

　　然而，陳保冬和王二濤認(rèn)為，當(dāng)前有關(guān)AM真菌生態(tài)功能的研究仍顯不足，缺乏對(duì)AM真菌在生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)與反饋環(huán)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(tài)實(shí)驗(yàn)，通過定向調(diào)控AM真菌群落，系統(tǒng)研究其與植物群落對(duì)環(huán)境變化的協(xié)同響應(yīng)，探討其在生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)環(huán)境變化及退化生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)恢復(fù)過程中的重要作用，研發(fā)AM真菌群落調(diào)控策略與技術(shù)。

　　論文明確指出，AM真菌生態(tài)學(xué)研究的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)其生態(tài)應(yīng)用。利用AM真菌等根際有益微生物構(gòu)建功能菌群，改善土壤環(huán)境，增強(qiáng)植物抗逆性，是一種經(jīng)濟(jì)、高效且安全的退化土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)途徑。然而，在自然環(huán)境中，因受到環(huán)境條件和土著菌群競(jìng)爭(zhēng)等多種因素影響，通常難以對(duì)AM真菌接種的有效性做出精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

　　在陳保冬和王二濤看來，實(shí)現(xiàn)AM真菌的生態(tài)應(yīng)用并非簡(jiǎn)單的菌劑生產(chǎn)與接種，還包括評(píng)估接種必要性、構(gòu)建預(yù)測(cè)模型、優(yōu)化接種技術(shù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為確保AM真菌成功定殖并發(fā)揮功能，還需針對(duì)性消除土壤障礙因子，研發(fā)復(fù)合微生物菌劑及配套土壤調(diào)控技術(shù)。

　　陳保冬和王二濤表示，未來，AM真菌研究與實(shí)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(tài)系統(tǒng)整體性，構(gòu)建完善的應(yīng)用技術(shù)體系，并通過促進(jìn)植物—AM真菌—土壤微生物群落的定向協(xié)同演替，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的整體正向演化，從而提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力和恢復(fù)力。這不僅將為人們更深入地認(rèn)知生物共生提供新視角，更為退化土壤生態(tài)修復(fù)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了基于自然的解決方案，最終為促進(jìn)人與自然和諧共生、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展開辟新路徑。