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丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae, AM)真菌与植物根系之间的共生互作一直以来在生态学研究中具有重要地位。近年来,人们主要关注AM真菌对地上植物群体的调节,而宿主植物对AM真菌的影响还需深入研究。本论文主要研究:(1)宿主植物功能特性(光合类型和根系类型)及水分胁迫对AM真菌的共生功能(个体水平上植物的生长响应及种群水平上的邻体竞争)的影响;(2)宿主选择性对AM真菌地理分布的影响;(3)宿主选择性对AM真菌多样性的演化与形成的影响。研究采用数据挖掘(GenBank、Index Fungoruum、BEG、INVAM及MaarrjAM)、野外调查、整合分析及根系分隔试验等方法进行,取得如下结果:1.AM真菌的共生功能。整合分析表明,多种AM真菌混合接种对植物生长的促进作用与AM真菌单个物种接种的作用无显著差异;AM真菌对宿主植物生长的影响因植物功能特性而不同,AM真菌对C4植物和直根系植物生长的促进显著高于对C3植物和须根系植物的促进。根系分隔实验表明,随着水分有效性增加,AM真菌加剧紫花苜蓿的种内竞争;这与其他根际因子(土壤溶液和根系)的效应相反。2.AM真菌的地理分布。18S rDNA数据挖掘表明,AM真菌在全球尺度上的分布具有很高的地方特异性,其分布受宿主植物、自身扩散能力、生物地理因子及温度的影响,表现为非随机的分布格局;ITS rDNA数据挖掘表明,宿主植物直接影响AM真菌在全球尺度上的分布,而生物地理因子及气候因子对AM真菌地理分布产生的影响是间接的,是通过影响宿主植物而发挥作用。野外调查取样表明,从东南到西北,沿干旱度梯度,植物群落发生变化,植被生产力和AM真菌的多度依次降低,SEM分析表明,干旱度通过影响植被生产力进而影响AM真菌的多度。3.AM真菌多样性的演化及形成。数据挖掘分析表明,进化较为低等的植物类群根内AM真菌的多样性和宿主特异性较低,而进化较为高等的植物类群根内AM真菌的多样性和宿主特异性都较高;整合分析还表明,AM真菌群落中Glomus group A的物种多样性最高,占植物根内总AM真菌的比例达60%以上,而且Glomus group A具有很高的宿主特异性,随着宿主植物亲缘关系越远,根内Glomus group A的组成相异性越大。整合分析表明,Glomus group A具有更强的共生功能,能够促进植物吸收更多的N和P,从而促进植物生长地更好。同时,Glomus group A还能增强宿主植物对生物胁迫的耐性和抗性,如抑制线虫和真菌病原菌的生长与繁殖。