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      用新的DNA測序方法暴露叢枝菌根真菌群落
      
			
      
				2019-05-25 11:49:59
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      大多數(shù)陸生植物的根源是叢枝菌根真菌，它們可以幫助植物生長，同時也影響更廣闊的環(huán)境。它們隱藏的性質意味著對這些真菌知之甚少，但芝加哥植物園和西北大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法來檢測和鑒定這些生態(tài)重要群落中涉及的許多物種。
      

      用新的DNA測序方法暴露叢枝菌根真菌群落
      

      叢枝菌根真菌與約65-75%的陸地植物配合，為它們提供土壤中的養(yǎng)分，以換取光合作用過程中產(chǎn)生的糖分。這些真菌群落對可以在特定位置生長的植物類型產(chǎn)生巨大影響，科學家們渴望更多地了解它們的多樣性和生態(tài)效應。然而，叢枝菌根的性質意味著真菌在植物組織內生長，因此判斷特定環(huán)境中存在哪些物種可能是棘手的。
      

      雖然DNA測序已被用于鑒定某些地區(qū)約350種最豐富的叢枝菌根真菌，但這些方法不太可能全面描述特定環(huán)境中的物種。為了更好地描述叢枝菌根真菌的多樣性，博士候選人Benjamin Morgan及其主管Louise Egerton-Warburton博士開發(fā)了一種新技術，能夠檢測社區(qū)中罕見的真菌物種，為將來洞察它們如何變化鋪平了道路以應對環(huán)境變化。他們的研究結果發(fā)表在最近一期的“植物科學應用”中。
      

      Morgan和Egerton-Warburton建立在叢??枝菌根群落特征描述的最新進展基礎上，通過采用經(jīng)過驗證的真菌特異性DNA測序工具，使用最先進的技術。他們在引物中添加了“條形碼”標簽，這些分子與DNA結合，使其能夠與極其敏感的高通量DNA測序設備一起使用，以檢測稀有物種。
      

      研究人員利用這種新方法分析了墨西哥尤卡坦半島兩片森林的土壤和根系樣本，揭示了迄今為止記錄的物種豐富度最高的一種。他們確定了2,213個“業(yè)務分類單位”(OTU)，它們代表不同物種或來自較小物種的遺傳變異個體。叢枝菌根真菌群落以少數(shù)非常常見的真菌為主;只有22個OTU占該研究中鑒定的DNA序列的89%。摩根詳細闡述，“大量支持良好的OTU令人驚訝，并且可能反映了這種方法的敏感性增加及其捕獲稀有分類群的能力，這些分類群在基于孢子的群落分析和其他測序方法中很容易被忽視。”
      

      研究人員還對他們在兩個研究地點的真菌群落之間發(fā)現(xiàn)的差異感興趣，這兩個研究地點的植物群落非常相似，相距僅50英里。土壤中的堿度和土壤中的氮和磷水??平導致某些物種在一個地方或另一個地點更為常見，差異在較稀有的OTU中最為明顯。摩根解釋說，未來的研究可能會揭示更多的環(huán)境相互作用：“這實際上只是兩個叢枝菌根真菌群落的快照。鑒于濕/干季節(jié)性對這些系統(tǒng)的生態(tài)學的巨大重要性，更廣泛的季節(jié)性重采樣一直是我們對目前發(fā)表的工作的后續(xù)行動的主要目標“。
      

      叢枝菌根真菌系統(tǒng)在其環(huán)境中起著至關重要的作用，影響在那里生長的植物以及從土壤中儲存和釋放的養(yǎng)分。這項研究是擴展我們對這些系統(tǒng)的了解的一個有希望的開端。摩根繼續(xù)說道，“全球叢枝分子真菌多樣性很可能遠高于目前的估計。鑒于它們在塑造生態(tài)系統(tǒng)方面的重要性，我們有興趣更多地了解這些物種及其可能的功能，特別是在可能的社區(qū)中。在未來幾十年中，人為干擾和氣候變化將導致重大變化。“
      
			

			
        
      
			
      
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