科研進(jìn)展
西北高原所在黃綠卷毛菇小尺度遺傳多樣性研究中取得進(jìn)展
黃綠卷毛菇(Floccularia luteovirens)是一種廣泛分布于青藏高原高寒草甸上的可食用大型真菌。由于其可食用性和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,已經(jīng)成為高原居民重要的經(jīng)濟(jì)來(lái)源,同時(shí)該菌多形成肉眼可見的蘑菇圈,這為研究它的遺傳多樣性形成機(jī)制及生態(tài)學(xué)功能提供了便利。我們之前基于微衛(wèi)星(SSR)的黃綠卷大空間尺度遺傳多樣性的研究發(fā)現(xiàn),該菌在整個(gè)青藏高原尺度上有著較為頻繁的基因交流,這與其它大型真菌相關(guān)研究的結(jié)果不同(大型真菌孢子一般散落在距離子實(shí)體數(shù)米范圍內(nèi))。
大型真菌的遺傳多樣性分布格局主要受其生殖策略(reproduction strategies)及散布能力(dispersibility)的影響,但當(dāng)前很難在野外直接觀測(cè)一種物種是傾向于有性還是無(wú)性生殖。因此,中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所青藏高原植物適應(yīng)與進(jìn)化學(xué)科組采用研究黃綠卷毛菇基株(基株:一定空間內(nèi)基因型相同的個(gè)體的集合,通常認(rèn)為同一蘑菇圈上的所用大真菌子實(shí)體來(lái)自同一基株)大小、密度及持續(xù)性的方式來(lái)推測(cè)其生殖策略:擁有大尺寸基株的物種傾向于采用無(wú)性生殖、擁有數(shù)量眾多小尺寸基株的物種傾向于采用有性生殖的方式。
為了理清黃綠卷毛菇基株形成當(dāng)前遺傳多樣性分布格局的機(jī)制,學(xué)科組研究了該菌小空間尺度(選取了3塊樣地、5個(gè)蘑菇圈,用3年時(shí)間采集了234子實(shí)體和72份土芯)的遺傳多樣性及基因交流,發(fā)現(xiàn)該菌擁有相對(duì)較大的基株尺寸(5.82 ± 0.51 m),表明該物種更多傾向于無(wú)性生殖,同時(shí)該物種在小空間尺度(7-30 km)上基因交流并不頻繁,結(jié)合青藏高原季風(fēng)、動(dòng)物大規(guī)模遷徙及人為因素,可以推斷人為的子實(shí)體貿(mào)易促進(jìn)了該菌在青藏高原的基因交流。同時(shí),歷時(shí)三年的研究顯示,黃綠卷毛菇各個(gè)蘑菇圈的遺傳多樣性逐年遞減,說(shuō)明該菌種內(nèi)有著激烈對(duì)于植物根際養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)很少有新基因型產(chǎn)生也表明了較強(qiáng)的優(yōu)先效應(yīng) (priority effect)的存在。最后,研究發(fā)現(xiàn)黃綠卷毛菇地上(子實(shí)體)、地下(土壤菌絲體)的基因型有著較高的相關(guān)性。
研究結(jié)果以 Fine-scale genetic diversity and genet dynamics of the fairy ring fungus Floccularia luteovirens on the Qinghai–Tibet plateau為題,發(fā)表在Fungal Ecology上。西北高原所邢睿副研究員為該論文的第一作者,陳世龍研究員為通訊作者。
圖1 黃綠卷毛菇(F. luteovirens)基株分布圖(不同顏色點(diǎn)代表不同年份采集的子實(shí)體、三角形代表采集的含有該菌菌絲的土壤樣品、紅色叉代表不含有菌絲的土壤樣品)從擴(kuò)張速率可以推測(cè)該蘑菇圈已經(jīng)存在了50年以上
圖2 黃綠卷毛菇蘑菇圈及子實(shí)體貿(mào)易