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兰科植物(Orchidaceae)是世界上物种最丰富的科之一,具有非常丰富的物种多样性以及经济价值,同时也是最濒危的植物类群之一。兰科植物是典型的菌根植物,几乎所有的兰科植物都与真菌共生,且菌根共生关系几乎贯穿着兰科植物从种子的萌发到开花和结果整个生活史,其也被认为是能够影响兰科植物多样性及空间分布的主要因素之一。探究菌根真菌对兰科植物生长发育和分布的作用,对进一步研究兰科植物与真菌之间关系、兰科植物资源保护、野生种群的生态恢复及产业化经营具有重要意义。本文按照不同的空间分布,以广域分布的兰科植物绶草、垂直梯度的兰科植物、不同海拔高度下同种兰科植物—梳帽卷瓣兰以及同一生境下不同附载植株上共存的附生兰科植物为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术对其菌根真菌群落组成进行了系统探究,以期对菌根真菌群落的组成和分化与兰科植物空间分布的相关性有较为全面的认识。主要研究结果如下:1、为了探究广域分布的兰科植物绶草的菌根真菌群落组成,本文按照从南至北的空间顺序于我国6个样地(北京、上海、江西、广西、云南、甘肃)采集了6个居群的绶草样本,每个居群随机采集5组。其结果表明,广域分布的兰科植物绶草的菌根真菌群落中,共产生总序列数862840,共归属于1501个OTU。其中子囊菌门序列总数为465800,归属于752个OTU。担子菌门序列总数为250759,归属于267个OTU,其中角担菌科Ceratobasidiaceae、胶膜菌科Tulasnellaceae、蜡壳耳目 Sebacinales、革菌科 Thelephoraceae、丝盖伞科Inocybaceae、红菇科Russulaceae、鬼伞科Psathyrellaceae真菌为常见的菌根真菌。角担菌科真菌为优势菌,共179233条序列,占担子菌门序列总数71.48%。并且,广域分布的兰科植物绶草菌根区系在不同地域之间存在显著性差异(R2=0.37,pseudo-F=2.81,p<0.01)。同时,其菌根真菌群落中有一部分真菌是共享的(7 OTUs在所有样本中检测到),其他大部分真菌是分化的,说明广域分布兰科植物在不同地域、不同环境下可与不同种类的真菌共生。2、在垂直梯度的兰科植物菌根真菌群落组成研究中,本文于缅甸Natma Taung国家森林公园的维多利亚山上,采集了 30属103种兰科植物,取样海拔跨度为480-3080m。结果共产生序列总数为2992770共归属于8774个OTU。担子菌门序列总数为2686323,归属于4720个OTU,占总序列数的90%,其余为少量子囊菌和未鉴定种。其中,常见的菌根真菌均有发现。而优势菌为角担菌科、肉丝耳科Serendipitaceae和蜡壳耳科Sebacinaceae,各占担子菌门序列数的25%左右。随着海拔的升高,OMF间平均成对系统发育距离(MPD)呈线性降低(R2=0.233,pseudo-F=30.66,p<0.01),说明随着海拔的升高,与兰科植物共生的OMF类群更加集中。不同海拔高度下同种兰科植物—梳帽卷瓣兰的菌根真菌群落中,总序列数为249228,共归属于654个OTU,担子菌门序列总数为136834,归属于164个OTU,其余亦为子囊菌与未鉴定种。优势菌亦为角担菌科与肉丝耳科真菌,占担子菌门序列总数的50%左右。不同海拔高度下的同种兰科植物菌根区系具有显著性差异(R2=0.260,p-value<0.01),说明海拔高度导致的环境差异对同种兰科植物菌根区系是有影响的。3、在共存的附生兰科植物菌根真菌群落研究中,本文于西双版纳国家森林公园中,相距15-20m的三棵附载植物(清香木Pistacia weinmannifolia J.Poisson ex Franch.)上,共采集24个不同的兰科植物种。其产生总序列数为1906704,共归属于3912个OTU。担子菌门序列总数为1588152,归属于1964个OTU,其余为子囊菌与未鉴定种。在常见的兰科菌根真菌中,除优势菌肉丝耳科(占比45%)外,角担菌科、胶膜菌科、蜡壳耳目、革菌科、丝盖伞科真菌均有发现。并且,菌根真菌群落在三株不同的附载植物上(tree1、2、3)表现出明显的分化(R2=0.395,p<0.01),进一步的两两比较分析结果亦具有显著性差异(tree 1/tree 2:R2=0.225,p-value=0.001;tree 1/tree 3:R2=0.376,p-value=0.001;tree 2/tree 3:R2=0.294,p-value=0.001),且同种植物的菌根真菌类群在不同的附载植物上亦具有显著差异,其共享OTU占比均不足10%,说明在同一生境下附生在不同的附载植物上可能造成了菌根真菌群落的空间隔离,其可能是导致兰科植物对不同菌根真菌具有偏好性的主要原因之一。通过本文的研究,明确了兰科植物菌根真菌群落在不同的空间分布中的组成差异以及造成差异的一些因素,本文的研究结果为进一步实现兰科药用植物的资源保育和野生种群的生态恢复提供了理论依据。