Page 9 - 《广西植物》2021年第4期

࿗ 期 王美娜等᧥ 兰科植物菌根真菌研究新见解 ࿗ ँ ϟ
ԣॹ྽ 宏基因组学方法 然而ᖔ直到 ϟँ 世纪末 ԰ԡ 世纪初ᖔାᔀʢႿᑕʢʛ 和 ାࣼʢ੫ᔀ஦஦
宏基因组学ྉ ቝᔀᡷᑕ੫ᔀႿᆍቝᔽዹ༁ɯ 这一概念最早是 才揭开兰科菌根真菌的秘密᧥他们首次将菌丝团

ϟँँऐ 年由威斯康辛大学植物病理学家 Ȯᆍ 描述为兰科菌根的独特结构ᖔ并对这些菌丝进行
̀ᑕႿʛᔀ᤟༁ቝᑕႿ 提出的ᤥ ̀ᑕႿʛᔀ᤟༁ቝᑕႿ 对宏基因组学的 早期最系统的分离ᖔ分类研究发现分离的真菌隶
定义是一种以环境样品中的微生物群体基因组为 属 于 担子菌门 ྉ ାᑕ༁ᔽʛᔽᆍቝᢃዹᔀᡷᔀ ɯ 的丝核菌属

研究对象ᖔ以功能基因筛选和测序分析为研究手 ྉቴ၊ᔠऊᅳዞᡙᅳႥᔠᐹɯଫ他们还通 过共生和非共生萌发试
段ᖔ以微生物多样性ܦ种群结构ܦ进化关系ܦ功能活 验ᖔ对菌根真菌在兰花幼苗发育中潜在的作用提
性ܦ相互协作关系及与环境之间的关系为研究目 供了最早的见解ྉ ୩ቝᔽᡷၤ ᪲ ኏ᔀᑕʛᖔ԰ԡԡऐɯᤥ 之后ᖔ涌
的 的 新的微生物研究方法 ྉ ̀ᑕႿʛᔀ᤟༁ቝᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 现了大量关于兰科菌根真菌的研究成果ᖔ这些研
ϟँँऐɯᤥ 环境中大多数微生物物种及其生物量是 究成果逐渐让我们认识到菌根真菌与兰科植物之
未知的ᖔ并且多达 ँँᠮ的微生物不可培养ᖔ无法通 间关系的重要性及复杂性ᤥ
过培养法进行研究ྉ ۪ᑕႿʛᔀᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟሕɯᤥ 宏基因 ᇺॹϓ 与兰科植物形成菌根的主要真菌类群
组学则规避了对微生物进行分离培养ᖔ提供了一 ϟँँ԰ 年ᖔऊࣼʢʢᑕၤ ᪲ Իᔀ᤟ቝᔀʢ 首次列出了兰科菌

种对不可分离培养的微生物进行研究的途径ᖔ能 根最基本的检索表ᖔ记载了兰科菌根真菌 ϟጢ 属 ԰ँ
更真实地反映样本中微生物的组成ܦ互作情况ᖔ同 种和 ԰ 个腐生类群ᖔ为兰科菌根的分类研究提供
时可在分子水平上对其代谢通路ܦ基因功能进行 了可靠依据ྉ ऊࣼʢʢᑕၤ ᪲ Իᔀ᤟ቝᔀʢᖔϟँँ԰ɯᤥ 经过近几
研究ྉఋʢᔽႿ੫ᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡԡጢɯᤥ 十年的研究发现ᖔ兰科菌根真菌主要隶属于担子
宏基因组学技术经过近几十年的发展ᖔ在发 菌门ྉାᑕ༁ᔽʛᔽᆍቝᢃዹᆍᡷᑕɯܦ子囊菌门ྉ ዶ༁ዹᆍቝᢃዹᆍᡷᑕɯ 及毛
掘未培养微生物资源ܦ开发微生物活性物质ܦ研究 霉门ྉᥘࣼዹᆍʢᆍቝᢃዹᆍᡷᑕɯ ྉ ̀ᔀʢʢᔀʢᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟԡଫ᧧᤟᤟ᢃᔀ༁ ᔀᡷ
微生物群落结构和功能ܦ筛选新基因等方面显示 ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟԡଫጶʢዹᆍ᤟ᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟጢɯᖔ其中担子菌门是最
了巨大的应用潜力和优越性ᤥ 随着测序技术和信 为常见也是最早被发现的兰科菌根真菌门ᤥ

息技术的快速发展ᖔ利用新一代测序技术 ྉશᔀ଴ᡷ 常 见的兰 科菌根真菌科 有胶膜菌科
᥈ᔀႿᔀʢᑕᡷᔽᆍႿ ୩ᔀीࣼᔀႿዹᔽႿ੫ɯ能快速准确地得到大量微 ྉఋࣼ᤟ᑕ༁Ⴟᔀ᤟᤟ᑕዹᔀᑕᔀɯܦ角担菌科ྉ ऊᔀʢᑕᡷᆍᤦᑕ༁ᔽʛᔽᑕዹᔀᑕᔀɯܦ蜡

生物数据和丰富的微生物信息ᖔ从而成为研究微 壳耳科ྉ ୩ᔀᤦᑕዹᔽႿᑕዹᔀᑕᔀɯܦ革菌科ྉ ఋၤᔀ᤟ᔀᡱၤᆍʢᑕዹᔀᑕᔀɯܦ
生物的重要手段ྉ ఋʢᔽႿ੫ᔀ ᪲ ኏ࣼᤦᔽႿᖔ԰ԡԡጢɯᤥ 如致力 红菇 科 ྉ ኏ࣼ༁༁ࣼ᤟ᑕዹᔀᑕᔀɯ 等 ྉ Իᔀ᤟ቝᔀʢᖔ ϟँँጢଫ ఋᑕᢃ᤟ᆍʢ ᪲
于研究微生物与人类疾病健康关系的人体微生物 ାʢࣼႿ༁ᖔϟँँᎮଫ ۪ᑕႿʛᔀᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕଫ ऊᔀ׹ᑕ᤟᤟ᆍ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
组计划ྉ̀ࣼቝᑕႿ ᥘᔽዹʢᆍᤦᔽᆍቝᔀ ۪ʢᆍᢼᔀዹᡷᖔ̀ᥘ۪ɯᖔ研究全 ԰ԡϟᎮɯᖔ它们均隶属于担子菌门ᤥ 常见的兰科菌根

球微生物组成和分布的全球微生物组计划ྉጶᑕʢᡷၤ 真菌属有瘤 菌 根 菌 属 ྉ ጛᡓࣩᤀᅳʗ၊ᔠऊᐹɯܦ 角菌根菌属
ᥘᔽዹʢᆍᤦᔽᆍቝᔀ ۪ʢᆍᢼᔀዹᡷᖔጶᥘ۪ɯ 都主要利用宏基因组高 ྉ ࣷᓣʗᐹᡙᅳʗ၊ᔠऊᐹ ɯܦ 角担菌属 ྉ ࣷᓣʗᐹᡙᅳᤇᐹ໧ᔠʐᔠࣩቂ ɯܦ
通量测序技术进行研究ᤥ 宏基因组学已成为目前 ୒ᔠ໧ᡙᅳᡙʗᓣቂᐹܦ 胶膜菌属 ྉ ௴ࣩᤀᐹ໧Ⴅᓣᤀᤀᐹ ɯܦ 红菇 属
国际上微生物研究的前沿和热点领域ᖔ但这项技 ྉቴࣩ໧໧ࣩᤀᐹɯܦ 小菇属 ྉ ᤹ᡥዞᓣႥᐹɯܦ ௴ʗᔠዞ၊ᐹʗᔠႥᐹܦ 盘菌属

术用于兰科植物菌根真菌的研究还未见报道ᤥ ྉۗᓣऊᔠऊᐹɯ和 ÞᤀᐹצᅳʐᅳႥ 等ྉ ۼᑕʢዹࣼᡱ ᪲ ఋᑕ᤟ᤦᆍᡷᖔϟँᤃᎮଫ郭
顺 星和范黎ᖔ ϟँँँଫ ఋᑕᢃ᤟ᆍʢ ᪲ ᥘዹዹᆍʢቝᔽዹҴᖔ ԰ԡԡऐଫ
ሕজ 兰科菌根真菌主要研究方向的 ᥈ᔽʢ᤟ᑕႿʛᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟԡଫۼᑕᡷᔀʢቝᑕႿᖔ԰ԡϟϟଫ᣽ၤᑕቝዹၤᑕᡷʢᑕ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟᤃɯᖔ其中胶膜菌属是与兰科植物形成菌根
进展情况
最主要和最广泛的属ྉ ۪ᔀʢᔀᔽʢᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡԡጢɯᤥ 本文
整理了部分已发表的常见兰科菌根真菌 ሕ 门 ጢϟ 科
据记载ᖔ早在 ϟऐऐᤃ 年以前ᖔ第一次对温带和 ᤃँ 属ᖔ详见附表 ϟᤥ
热带地区的兰花进行大规模调查时就发现了真菌 ᇺॹԣ 兰科菌根真菌特异性

侵染兰花成株的普遍现象ྉ ୩ቝᔽᡷၤ ᪲ ኏ᔀᑕʛᖔ԰ԡԡऐɯᤥ 兰科菌根真菌的特异性一直是研究的热点ᤥ