丛枝菌根绿色植物龙胆部分异养和营养柔韧性的同位素证据。

IF 3.6 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

Plant Biology Pub Date : 2025-07-14 DOI:10.1111/plb.70071

K. Suetsugu

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摘要

丛枝菌根（AM）关联是陆地生态系统的核心，通常促进植物有机碳与真菌矿物营养物质的交换。完全真菌异养，即植物从AM真菌中获得所有碳，广泛存在于许多无叶绿素植物类群中，如龙胆科的Voyria和Voyriella。然而，部分真菌异养的程度和生态意义，其中绿色AM植物补充真菌碳的光合作用，仍然存在争议。本研究利用13C和15N稳定同位素分析研究了龙胆科植物龙胆（Gentiana zollingeri）的营养模式，重点研究了同位素富集与叶片比（叶片生物量相对于茎部总生物量）的关系。龙胆的13C和15N显著高于自养参考植物，表明其对真菌来源的碳和氮的依赖。13C富集与叶片比呈负相关，表明富集反映的是对真菌的依赖，而非其他生理性状。值得注意的是，地下茎的13C富集程度与完全真菌异养龙胆科相当，表明其主要由真菌碳组成。这些发现支持了G. zollingeri采用灵活的营养策略，根据光合能力调整真菌依赖性的假设。虽然仅适度的13C和15N富集不能证实部分真菌异养，但结合稳定同位素数据和生态生理指标（如13C富集与叶比负相关）的综合方法有力地支持了真菌在G. zollingeri中的碳获取。类似的框架将有助于严格评估其他具有微妙同位素富集的巴黎型AM植物的部分分枝异养性。

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Isotope evidence for partial mycoheterotrophy and trophic flexibility in the arbuscular mycorrhizal green plant Gentiana zollingeri

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