AM真菌系统发育多样性对海拔梯度的响应

丛枝菌根（AM）真菌作为一类自然界中广泛存在的土壤微生物，对于维持植物多样性和生态系统的稳定性具有重要作用。AM 真菌的多样性和空间异质性被认为是其影响生态系统过程的重要机理。本研究以青藏高原代表性山体色季拉山、贡嘎山和玉龙雪山为研究对象，综合运用分子生物学、系统发育学和生态学等多种研究方法，对不同海拔梯度的AM真菌群落结构和系统发育关系进行分析，以探明AM 真菌系统发育多样性、亲缘关系沿海拔梯度的变化规律，揭示海拔距离对群落结构相异性的影响，明确影响AM真菌海拔分布模式的主要的生物与非生物因素；从而阐明AM 真菌系统发育多样性对不同环境压力的响应。研究结果对于丰富我国和世界的地下真菌资源，补充生物多样性随环境梯度变化的一般规律，深入理解AM真菌在与植物协同进化中的作用具有重要的意义，并可为青藏高原地区生物多样性的维护提供新的思路。

丛枝菌根（AM）真菌作为一类自然界中广泛存在的土壤微生物，对于维持植物多样性和生态系统的稳定性具有重要作用。AM 真菌的多样性和空间异质性被认为是其影响生态系统过程的重要机理。本研究以青藏高原代表性山体色季拉山、米拉山为研究对象，通过对不同海拔区域的丛枝菌根真菌群落进行SSU-rRNA基因的序列分析，并结合气候、土壤等环境因子，研究AM真菌的群落组成、系统发育学多样性、空间分布以及它们与环境因子的相互关系。. 2010年和2011年分别在西藏色季拉山和米拉山不同海拔采集土壤和植物根系样品。其中色季拉山东坡共采集8个海拔80个土壤样品；米拉山采集东坡、西坡和山顶共55个土壤样品；另外分别在不同海拔采集3-4种共有植物，每种5个重复。从所有采集的土壤和植物根系中提取DNA，每个样品重复3－5次。以总DNA为模板，AMF特异性引物AML1/AML2进行PCR扩增，扩增产物通过克隆、RFLP分析、测序，建立基因文库。对色季拉山的34（土壤AMF群落）和48（根内AMF群落）个克隆文库，以及米拉山55个克隆文库（土壤AMF）进行进一步的多样性分析，各发现了32个、34个和69个序列类型。其中以Glomus 和Acaulospora为优势种群。通过Genebank比对和系统发育分析，色季拉山和米拉山各发现3个未知类群，可能为新科。两座山土壤中的AM真菌多样性在不同海拔均表现出明显的空间分布规律。其中色季拉山西坡AM真菌的丰富度和系统发育多样性随海拔升高呈现显著的下降趋势；而米拉山AM真菌多样性的海拔梯度模式受坡向的影响，随着海拔升高，东坡呈现出显著的单调递减模式；而西坡呈现单峰模式，随着海拔升高多样性先升高后降低，在中海拔（4400-4600m）出现峰值。根内AM真菌群落的海拔梯度模式不显著。. 进一步分析色季拉山和米拉山AM真菌群落的亲缘关系指数NRI和NTI，发现色季拉山和米拉山东、西坡物种的亲缘关系均呈现出显著的谱系聚集，表明相对于生物间相互作用，生境过滤在AM群落构建中发挥着更为重要的作用。蒙特卡罗检验和CCA分析的结果进一步表明，海拔、植被和土壤理化性状均显著地影响了AM真菌的群落结构。