王宇濤，辛國榮，李韶山，*

(1.廣東省高等學(xué)校生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室，華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 510631;2.生物防治國家重點實驗室，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 510275)

叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)是地球上分布最廣泛的一類植物共生真菌，能夠與大部分高等植物的根系形成共生關(guān)系［1］。它們也是一類非常古老、起源和演化相對獨立的微生物;化石證據(jù)表明，最早的AMF起源于大約4.6億年之前，幾乎與陸生植物同時出現(xiàn)在地球上，是植物從水生環(huán)境成功登陸的兩個伴生物種之一［2］。由于AMF在農(nóng)林、環(huán)境等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力，AMF物種多樣性的研究一直受到較高的關(guān)注。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，AMF能夠通過直接和間接作用對生態(tài)系統(tǒng)中植物群落的多樣性和生產(chǎn)力產(chǎn)生深刻影響［3］;因此，AMF物種多樣性的研究愈發(fā)顯得重要。不過，由于AMF只有與活體寄主植物的根系形成共生關(guān)系之后才能完成其生活史，極大增加了對其分類以及多樣性研究的難度;再加上研究手段及其它因素的限制，阻礙了AMF物種多樣性的研究進展。近年來，研究方法的改進與新技術(shù)的發(fā)展為AMF物種多樣性的研究提供了極好的機遇。本文綜述了近年來在AMF分類系統(tǒng)和全球物種數(shù)量、AMF物種多樣性影響因素以及AMF物種多樣性研究方法3個方面的最新研究進展，以期為國內(nèi)同行提供參考。

1 AMF的分類系統(tǒng)及全球物種數(shù)量

1.1 AMF的最新分類系統(tǒng)

AMF分類系統(tǒng)的建立是開展AMF物種多樣性研究重要的基礎(chǔ)性工作。早期AMF的分類研究嚴重依賴于對AMF形態(tài)特征的觀察。Morton等［4］依據(jù)對27類AMF結(jié)構(gòu)特征(包括AMF孢子及根內(nèi)的形態(tài))的綜合分析，將全部AMF歸入新設(shè)立的球囊霉目(Glomerales，隸屬于接合菌綱)。Schüβler等［5］依據(jù)對18S rDNA分子進化分析的結(jié)果，將AMF的分類地位提升至門，并歸入新設(shè)立的球囊霉門(Glomeromycota，包括所有已知AMF種類及一種目前所知甚少的內(nèi)生真菌(Geosiphon pyriforme))。剛設(shè)立時球囊霉門［5］包含1個綱(Glomeromycetes)4 個目(Glomerales，Diversisporales，Paraglomerales，Archaeosporales)7個科(Glomeraceae，Gigasporaceae，Acaulosporaceae，Diversisporaceae，Paraglomeraceae，Archaeosporaceae，Geosiphonaceae)9 個屬(Glomus， Gigaspora， Scutellospora， Acaulospora， Entrophospora， Diversispora， Paraglomus， Archaeospora，Geosiphon);此后經(jīng)過不斷補充和調(diào)整［6］又新增了 4個科(Claroideoglomeraceae，Entrophosporaceae，Pacisporaceae，Ambisporaceae)9 個 屬 (Funneliformis，Rhizophagus，Sclerocystis，Claroideoglomus，Racocetra，Pacispora，Otospora，Redeckera，Ambispora)，使AMF(球囊霉門)分類系統(tǒng)包含了1個綱4個目11個科18個屬(見 http://www.amf－phylogeny.com)。最近，Oehl等［7］根據(jù)對 AMF 的 DNA 序列(包括 rDNA 和 β－微管蛋白基因序列)以及形態(tài)學(xué)特征的綜合分析，進一步對球囊霉門分類系統(tǒng)進行了調(diào)整，形成目前包含3個綱5個目14個科26個屬的最新AMF分類系統(tǒng)(表1)［7］。

表1 叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)，球囊霉門)最新的分類系統(tǒng)［7］Table 1 Updated classification system of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF，Glomeromycota)［7］

1.2 AMF的全球物種數(shù)量

地球上大約有70%—80%的高等植物種類能夠與AMF形成共生關(guān)系［1］。到目前為止，在從熱帶雨林到極地冰原絕大多數(shù)類型的生境中均發(fā)現(xiàn)了 AMF的存在［8］。大量研究分別報道了森林［9］、草原［10］、農(nóng)田［11］、高原［12－13］、高山草甸［14］、沙漠［15］、干熱河谷［16］、鹽堿地［17］、工業(yè)污染區(qū)［18］、濱海紅樹林［19－20］等生態(tài)系統(tǒng)中AMF與寄主植物的共生關(guān)系。AMF豐富的寄主和生境多樣性充分證明它們對不同生境類型的適應(yīng)性，以及它們對部分脅迫環(huán)境的耐受能力。

盡管AMF具有極高的寄主和生境類型多樣性，迄今為止全球范圍內(nèi)報道的AMF物種數(shù)量要少于250個種(http://www.amf－phylogeny.com)，遠遠低于其寄主植物的種類多樣性。一個通常的解釋是AMF具有較低的寄主偏好性和專一性;不少研究的結(jié)果在一定程度上支持了這一觀點［10，21］。然而也有明確的證據(jù)顯示，至少部分AMF種類與寄主植物之間存在著明顯的寄主偏好性［22］;還有報道稱，AMF在寄主植物根內(nèi)的生長模式［23］以及它們對寄主植物的生態(tài)效應(yīng)［24］與兩者的種類(株系)密切相關(guān)，進一步證實了AMF寄主專一性和偏好性的存在。因此，用AMF較低的寄主偏好性和專一性來解釋AMF種類多樣性遠遠低于其寄主的種類多樣性目前還存在較大的爭議。

近年來，有越來越多的證據(jù)表明AMF在全球的種類數(shù)量可能被嚴重低估［20，25］。B?rstler等［14］根據(jù)在兩個高山草甸生態(tài)系統(tǒng)中AMF的多樣性調(diào)查結(jié)果推測，全球范圍內(nèi)AMF種類至少要超過1250種。?pik等［26］采用整合分析的方法探討了AMF在全球的群落多樣性，發(fā)現(xiàn)在已調(diào)查的52種寄主植物根內(nèi)一共定殖有95個AMF的分類單元。Wang等［20］甚至在高鹽、高濕的濱海紅樹林生境中也檢測到很高的AMF物種多樣性:他們從在不同潮間帶均有分布的3種寄主植物根內(nèi)一共檢測到23個AMF分類單元。還有不少調(diào)查試驗的結(jié)果［27－31］也表明，在許多類型的生態(tài)系統(tǒng)中都存在較高的AMF種類多樣性(表2);尤其是在運用分子學(xué)手段進行AMF物種多樣性的調(diào)查當(dāng)中，往往出現(xiàn)較大比例未知種類的AMF序列［3，20，25］;這些結(jié)果進一步支持了AMF在全球范圍內(nèi)的物種多樣樣可能遠遠超過目前所發(fā)現(xiàn)種類的觀點。有學(xué)者甚至提出，全球范圍內(nèi)AMF的種類多樣性可能與其寄主植物種類的多樣性處于一個相當(dāng)?shù)乃剑?，32］。盡管AMF在全球范圍內(nèi)的物種多樣性水平還需要進一步的研究才能明確，AMF的物種多樣性很可能要遠高于目前所發(fā)現(xiàn)的AMF種類。

表2 檢測到較高叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)物種數(shù)量的典型研究Table 2 Typical reports in which high level of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)species richness were detected

2 AMF物種多樣性的影響因素

在生態(tài)系統(tǒng)中能夠影響AMF物種多樣性的因素很多;每一處生境中AMF的物種多樣性及其分布特征都是由各種生物和非生物因素共同作用的結(jié)果。

2.1 寄主植物

作為生活在植物根內(nèi)的專性共生真菌，AMF的物種多樣性水平受到寄主植物的影響是顯而易見的。由于不同植物在生理代謝、根系形態(tài)結(jié)構(gòu)與分泌物等方面可以存在較大差異，這必然會影響到AMF對寄主植物的識別和感染，進而影響到AMF的生長發(fā)育、產(chǎn)孢、分布、群落組成、多樣性等［33］。

到目前為止，關(guān)于寄主植物對AMF物種多樣性影響的研究通常都是在植物種的水平進行的探討。不少研究發(fā)現(xiàn)，在相同或者類似的生境中，不同種類寄主植物根內(nèi)或根際的AMF物種多樣性通常存在較大的差異［34］，證實了寄主植物種類對AMF物種多樣性的重要影響。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)植物種類對AMF多樣性并無明顯影響［32］。因此，寄主種類對AMF物種多樣性的影響應(yīng)該是與特定的生境、植物種類以及AMF類型密切相關(guān)的［20］。在植物種以下水平，關(guān)于不同品種(基因型)寄主植物對AMF物種多樣性影響的研究則尚不多見。郭紹霞和劉潤進［35］調(diào)查了同一生境不同牡丹(Paeonia suffruticosa)品種根際土壤中AMF孢子的密度、種屬組成、物種多樣性指數(shù)等，發(fā)現(xiàn)不同品種的牡丹能促進或抑制不同AMF種類的生長發(fā)育，進而影響根際AMF的多樣性和群落特征。Hannula等［36］采用末端限制性長度多態(tài)性(T－RFLP)的方法監(jiān)測了大田控制試驗中六個不同土豆(Solanum tuberosum)品種根圍AMF的群落結(jié)構(gòu)及多樣性，發(fā)現(xiàn)寄主品種的差異對根圍AMF的多樣性和群落結(jié)構(gòu)并無明顯的影響。因此，不同品種或基因型的植物對AMF物種多樣性是否存在影響、影響的強度及影響機制尚需進一步的研究才能明確。近年來，在群落水平研究寄主植物對AMF物種多樣性的影響成為菌根領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注的課題。由于不同種類的寄主植物對AMF的偏好性、專一性及作用方式通常存在較大差異，植物的群落結(jié)構(gòu)及多樣性必然會對該生境中AMF的種類組成和物種多樣性產(chǎn)生深刻的影響。不少研究發(fā)現(xiàn)，在植物多樣性高的生境中AMF的物種多樣性水平往往也較高［9，16］;因此，寄主植物的群落多樣性可能是決定AMF物種多樣性的重要因素［33，37－38］。然而，對于這一結(jié)果也可以有不同的解釋，即AMF的物種多樣性可能也是影響植物群落多樣性的一個重要因子［39］。事實上，AMF的物種多樣性和植物群落多樣性應(yīng)該是一種相互影響、相互作用的關(guān)系［3］。

2.2 環(huán)境因子

環(huán)境因子對AMF物種多樣性的影響一直是菌根研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。在影響AMF多樣性的各種環(huán)境因素當(dāng)中，報道得最多的是土壤狀況對AMF物種多樣性的影響。迄今為止，關(guān)于土壤理化因子對土壤中AMF孢子種類組成影響的研究已經(jīng)很多報道［34］。Oehl等［40］調(diào)查了16個不同生態(tài)樣區(qū)土壤中AMF孢子的種類組成及多樣性，發(fā)現(xiàn)土壤類型能強烈影響AMF孢子的群落結(jié)構(gòu)及多樣性水平。Antoninka等［41］在一處草地生態(tài)系統(tǒng)中開展的研究表明，長期(7a)施用N肥能顯著降土壤中AMF孢子的密度及種類多樣性。Gosling等［42］的研究發(fā)現(xiàn)，向農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中添加適量有機質(zhì)能夠明顯提高農(nóng)田土壤中AMF孢子種類的多樣性。此外，關(guān)于土壤理化因子對寄主根內(nèi)AMF物種多樣性影響的研究也有部分報道。Wirsel［43］采用分子學(xué)方法調(diào)查了一處濕地生態(tài)系統(tǒng)中分布在不同類型土壤中的蘆葦(Phragmites australis)根內(nèi)AMF感染強度和物種多樣性，發(fā)現(xiàn)寄主植物根圍土壤的理化特征是蘆葦根內(nèi)AMF感染強度和多樣性的決定性因子。van Diepen等［44］在一處硬木森林中開展的研究發(fā)現(xiàn)，長期(＞12a)施用外源N能夠強烈影響該生境中AMF的群落結(jié)構(gòu)，并顯著降低寄主植物根內(nèi) AMF 的物種多樣性。Zarei等［45］和 Martínez－García等［15］的研究也都表明，土壤理化因子是影響寄主植物根內(nèi)以及根際AMF的群落結(jié)構(gòu)和多樣性的重要影響因素。因此，土壤性狀無論是對于根際AMF孢子群落還是根內(nèi)AMF種類的多樣性水平均具有重要的影響。

除了土壤理化因子之外，還有不少研究報道了其它環(huán)境因素對AMF物種多樣性的影響。Wang等［20］采用分子學(xué)手段調(diào)查了一處紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)中的AMF多樣性，發(fā)現(xiàn)淹水強度是影響濕地植物根內(nèi)AMF多樣性的決定性因子。Gai等［46］調(diào)查了西藏色拉山在不同海拔分布的寄主植物與AMF的共生狀況，發(fā)現(xiàn)隨著海拔的增加，AMF的感染強度、根際土壤中的孢子密度及種類多樣性均呈現(xiàn)下降的趨勢。Wu等［47］調(diào)查了富士山在不同海拔高度均有分布的四種寄主植物根內(nèi)以及根際的AMF物種多樣性，發(fā)現(xiàn)AMF的物種多樣性水平呈現(xiàn)隨海拔升高而下降的規(guī)律;他們認為，這可能是由不同海拔高度的植物群落結(jié)構(gòu)、土壤理化性質(zhì)存在差異所導(dǎo)致的。還有研究發(fā)現(xiàn)，季節(jié)變化對寄主植物根內(nèi)AMF的物種多樣性具有顯著的影響［9－10］;Dumbrell等［31］運用最新的焦磷酸測序技術(shù)檢測了一處溫帶草原生境中部分寄主植物根內(nèi)的AMF群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)寄主根內(nèi)AMF的物種多樣性及群落組成在冬季和夏季存在明顯的差異。季節(jié)變化對AMF多樣性的影響主要是由于寄主植物根系的物候?qū)W特征、寄主植物以及AMF孢子的周邊環(huán)境因子(如溫度、日照時間、水分等)等隨季節(jié)變化而引起的［9－10，31］。近年來，關(guān)于全球氣候變化(如氣溫增加、大氣CO2濃度升高等)對AMF多樣性影響的研究受到關(guān)注。不少研究表明，在一定范圍內(nèi)CO2濃度的升高能夠促進寄主植物的光合作用，增加碳水化合物向地下部的供應(yīng)［48］，進而提高根際AMF的侵染強度和物種多樣性［41，49］。還有研究發(fā)現(xiàn)，溫度升高同樣能夠增加寄主植物根圍AMF的侵染強度和物種多樣性［50］;一方面是由于溫度升高直接促進了AMF根外菌絲的分枝與伸長［51］，另一方面則是由于溫度升高促進了寄主植物的光合作用［49，51］。不過也有報道稱，溫度升高能夠提高土壤中N、P營養(yǎng)的有效性［52－53］，進而減少寄主根圍AMF的物種多樣性?？傮w上，關(guān)于全球氣候變化對AMF物種多樣性的影響尚未闡明;通過較大的時間和空間尺度來探討全球氣候變化對AMF物種多樣性的影響，將是今后AMF物種多樣性研究領(lǐng)域值得關(guān)注的研究方向。

2.3 人類活動

人類活動能夠通過直接或者間接的方式對生態(tài)系統(tǒng)中AMF的物種多樣性產(chǎn)生深刻的影響。有研究報道，人類活動的干擾會顯著降低生態(tài)系統(tǒng)中AMF的物種多樣性［54］。Helgason等［55］的研究結(jié)果表明，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，人為干擾程度大的農(nóng)田中AMF的物種多樣性水平通常較低。Lin等［56］利用454焦磷酸測序技術(shù)測定了華北地區(qū)長期(＞20a)采用不同施肥方式的農(nóng)田中AMF的多樣性及群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)長期施肥處理(尤其是施用P肥和N肥)明顯降低了農(nóng)田生境中的AMF多樣性水平。Schnoor等［57］在一處半人工草地生態(tài)系統(tǒng)中的研究發(fā)現(xiàn)，對土壤進行機械翻耕強烈影響了該生境中AMF的群落結(jié)構(gòu)，并顯著降低了AMF的物種多樣性。Daniell等［58］和Rosendahl等［59］的研究結(jié)果也表明，頻繁的人為干擾對寄主植物根內(nèi)AMF的多樣性和群落結(jié)構(gòu)均存在巨大影響。然而，關(guān)于人為干擾對AMF多樣性的影響也有不同的報道。?pik等［29］采用分子學(xué)手段調(diào)查了一處針葉林生境中5種寄主植物根內(nèi)AMF的群落結(jié)構(gòu)和多樣性，發(fā)現(xiàn)一定強度的人為擾動對寄主根內(nèi)AMF的群落結(jié)構(gòu)和多樣性均無明顯的影響。Hijri等［60］和Vallino等［61］也報道了類似的結(jié)果。顯然，人類活動對生態(tài)系統(tǒng)中AMF物種多樣性的影響應(yīng)該是與人為干擾的方式和強度密切相關(guān)的。

3 AMF物種多樣性的研究方法

傳統(tǒng)對AMF物種多樣性的調(diào)查是基于寄主植物根際土壤中AMF孢子的形態(tài)學(xué)鑒定，包括直接從寄主根際分離或者是利用菌根敏感型植物誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的AMF孢子［1］。迄今為止報道的AMF種類均是基于該方法鑒定和發(fā)現(xiàn)的。然而，隨著對AMF多樣性研究的深入，形態(tài)學(xué)方法逐漸暴露出以下不足。一方面，根際土壤中的AMF孢子無法準確反映寄主根內(nèi)AMF的群落結(jié)構(gòu)，因而無法對植物根內(nèi)的AMF群落動態(tài)進行實時監(jiān)測。由于AMF存在部分不產(chǎn)孢子的種類，基于根際土壤中AMF孢子的多樣性結(jié)果往往低估了AMF真實的多樣性水平。此外，土壤中還存在一些取食AMF孢子的生物類群［62］以及以AMF孢子為寄主的寄生生物［63］，導(dǎo)致土壤中AMF孢子群落組成與寄主根內(nèi)的AMF種類組成存在較大差異。另一方面，土壤中AMF孢子的群落結(jié)構(gòu)及多樣性水平的調(diào)查結(jié)果強烈受到采樣時間的影響。Tian等［64］調(diào)查了我國華北農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中AMF孢子的群落動態(tài)，發(fā)現(xiàn)AMF孢子的種類組成及多樣性水平明顯受到種植作物(小麥，Triticum aestivum)生長發(fā)育期的影響:AMF孢子的種類多樣性在植物需P量高的生長期要明顯高于其它時期。Li等［65］和Cuenca等［66］的研究結(jié)果也表明，采樣時間對AMF孢子多樣性的調(diào)查結(jié)果具有重要的影響。最后，AMF孢子的形態(tài)學(xué)鑒定在很大程度上依賴于研究人員的經(jīng)驗和文獻資料的獲取，對于初學(xué)者往往具有較大的難度;以形態(tài)特征為依據(jù)的AMF鑒定方法在一定程度上具有不一致性、偶然性和局限性［16］。

自Simon等［67］首次運用分子學(xué)技術(shù)調(diào)查寄主根內(nèi)AMF的多樣性以來，以PCR為基礎(chǔ)的分子學(xué)方法已廣泛應(yīng)用于AMF的種類鑒定、多樣性調(diào)查以及群落結(jié)構(gòu)的研究。一般情況下，該方法首先對AMF的核糖體小亞基基因、內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)及/或核糖體大亞基基因片段進行特異性擴增，然后運用變性梯度凝膠電泳［68］、單鏈構(gòu)象多態(tài)性［69］、限制性片段長度多態(tài)性［70］或者末端限制性片段長度多態(tài)性［71］等技術(shù)對擴增片段進行初步的分型分析，最后測定目的片段的DNA序列，并開展分子系統(tǒng)發(fā)育分析。相比基于AMF孢子形態(tài)學(xué)鑒定的傳統(tǒng)手段，分子學(xué)方法最大的優(yōu)點在于能夠直接檢測寄主根內(nèi)的AMF群落結(jié)構(gòu)和多樣性;并且其實驗操作更為標準、結(jié)果也更為可信［72］。因此，它們的運用極大拓展了對不同生境中AMF物種多樣性的認識，加深了對AMF物種多樣性的理解。

另一方面，盡管分子學(xué)技術(shù)較好的彌補了傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)方法的缺陷，它們在應(yīng)用于AMF物種多樣性的研究中同樣面臨不少問題。首先，盡管目前已經(jīng)報道了不少用于AMF序列特異性擴增的引物(例如，AM1－NS31［55］，AML1－AML2［73］)，這些引物大多只能擴增部分的已知 AMF 種類［74］，導(dǎo)致分子學(xué)調(diào)查的結(jié)果無法全面反映目標寄主根內(nèi)的AMF多樣性。其次，盡管技術(shù)上的改進已經(jīng)降低了Sanger測序的成本，在樣本量較大的情況下AMF多樣性的分子學(xué)調(diào)查仍然價格不菲。因此，在運用分子學(xué)技術(shù)對寄主植物根內(nèi)的AMF多樣性進行調(diào)查時往往只能選取生境中少數(shù)代表性的植物種類進行檢測［26］，難以全面反映寄主植物根內(nèi)的AMF多樣性。最后，AMF多樣性的分子學(xué)研究最終獲得的是AMF的種系型或者分類單元，而不是傳統(tǒng)意義上的AMF“種”。由于目前對于AMF種間和種內(nèi)的基因差異水平尚不清楚［75］，用于AMF分子進化分析的目標片段通常也無法在種的水平鑒別AMF［74］，導(dǎo)致分子學(xué)研究中獲得的AMF種系型/分類單元難以同傳統(tǒng)意義上的AMF“種”建立明確的對應(yīng)關(guān)系。以上問題的存在一定程度上限制了分子學(xué)方法的應(yīng)用，阻礙了AMF物種多樣性的研究進展。最近，運用分子學(xué)方法研究AMF的物種多樣性取得了明顯的進展。Krüger等［74］設(shè)計出4組AMF特異性的引物混合物，其目的片段所包含的變異位點具備在種的水平區(qū)分AMF的能力，被推薦作為AMF的DNA條形碼(DNA barcoding)［76－77］。Wang等［20］首次報道了該組引物應(yīng)用于野外AMF多樣性調(diào)查的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)除了其擴增片段具有足夠的變異位點之外，該組引物具有很高的AMF特異性。如果在今后的研究當(dāng)中能夠進一步確認該序列作為DNA條形碼的可行性，無疑能夠極大的推進對AMF物種多樣性的研究進展。

AMF物種多樣性的研究進展在很大程度上依賴于研究手段的不斷進步。近年來快速發(fā)展的新一代測序技術(shù)，如最新的454焦磷酸測序技術(shù)(454 pyrosequencing)，在對AMF物種多樣性的研究當(dāng)中具備了傳統(tǒng)分子學(xué)方法無可比擬的巨大優(yōu)勢。首先，新一代測序技術(shù)的測序深度在數(shù)量級上遠遠高于第一代測序技術(shù)，可以檢測到極微量的AMF序列，便于發(fā)現(xiàn)寄主根內(nèi)非優(yōu)勢的AMF種類。其次，新一代測序技術(shù)在對AMF特定的DNA序列進行PCR擴增之后直接進行測序，無需對目的片段進行克隆、分型分析等操作，其研究結(jié)果相對來講更接近目標生境中AMF真實的群落結(jié)構(gòu)。目前，國際上有研究已經(jīng)報道了運用該技術(shù)對AMF多樣性的調(diào)查結(jié)果。?pik等［25］首次報道了運用該技術(shù)對一處自然生境中AMF多樣性的調(diào)查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)454焦磷酸測序技術(shù)可以檢測到部分傳統(tǒng)分子學(xué)方法無法檢測到的AMF分類單元。Dumbrell等［31］和Gillevet等［78］也報道了類似的研究結(jié)果。Moora等［30］運用454測序技術(shù)調(diào)查了分布于不同地區(qū)棕櫚樹(Trachycarpus fortunei)根內(nèi)的AMF群落結(jié)構(gòu);他們從14處棕櫚樹分布生境(包括4處自然分布的生境以及10處移栽的生境)的目標寄主根內(nèi)一共檢測到73個AMF分類單元。這些報道不僅充分證明了新一代測序技術(shù)在AMF物種多樣性研究中的巨大應(yīng)用前景，也在一定程度上支持了全球的AMF物種多樣性水平被嚴重低估的觀點。隨著近年來454焦磷酸測序技術(shù)在序列可讀長度(目前可達到700—1000 bp)以及成本控制方面的快速發(fā)展，可以預(yù)見在數(shù)年之內(nèi)該技術(shù)將極大的加深人們對AMF物種多樣性的理解。

4 展望

研究方法的改進與新技術(shù)的發(fā)展為目前AMF物種多樣性的研究提供了極好的機遇;有理由相信，AMF物種多樣性的研究將在幾年之內(nèi)取得較大的進展。除了新技術(shù)的發(fā)展值得期待之外，筆者認為在AMF物種多樣性研究當(dāng)中有以下兩個方向是需要重點關(guān)注的。首先，加強對不同類型生境(尤其是各種特殊的生境類型)中AMF的物種多樣性及其生態(tài)功能的研究，并深入探討AMF的種類組成或多樣性水平與它們在生態(tài)系統(tǒng)中所發(fā)揮的生態(tài)功能之間的聯(lián)系。例如，盡管已經(jīng)有明確的證據(jù)顯示濕地生態(tài)系統(tǒng)中也廣泛存在AMF與植物的共生［19－20，43］，目前國內(nèi)外對于各種類型濕地生態(tài)系統(tǒng)中AMF的物種多樣性水平以及AMF在濕地生境中的生態(tài)功能還所知甚少。其次，結(jié)合常規(guī)研究方法以及最新的技術(shù)手段，通過構(gòu)建大型永久樣地或者開展大尺度(包括時間和空間跨度)調(diào)查試驗的方式系統(tǒng)的研究AMF物種多樣性對生境中其它土壤微生物、動物以及植物群落特征的影響機制，以深入理解AMF群落對整個生態(tài)系統(tǒng)(乃至全球生態(tài)系統(tǒng))的影響及作用機制。

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