Annual Review of Plant Biology | 植物与菌根真菌相互作用的成本和效益!

植物和丛枝菌根（AM）真菌之间的共生互动通常被认为对双方都有利，尽管大量的生态学文献强调了这种互动的环境依赖性。非生物变量的变化，如营养物质的可利用性，可以沿着互惠共生-寄生的连续过程推动相互作用，对植物的生长和健康产生不同的结果。然而，AM真菌可以通过更多的方式使植物受益，而不仅仅是改善磷营养和植物生长。例如，AM真菌可以促进非生物和生物胁迫的耐受性，即使从养分供应的角度看是寄生的。除了作为专性的活体营养型生物外，人们对AM真菌从植物中获得的好处知之甚少。

2022年，国际权威学术期刊Annual Review of Plant Biology发表了美国俄亥俄州立大学Alison Bennett和德国马克斯-普朗克化学生态研究所Karin Groten所撰写的题为The Costs and Benefits of Plant–Arbuscular Mycorrhizal Fungal Interactions的综述论文。在这篇综述中，科研人员利用分子生物学和生态学方法来扩大我们对植物-AM真菌跨学科互动的理解。

图1. 植物-AM真菌相互作用的成本和效益的背景依赖性

图2. 植物和真菌的基因型对植物-AM真菌相互作用的成本和效益起着重要作用

未来的方向和展望

关于植物-AM真菌相互作用的成本和效益，仍有许多开放性问题。研究人员已经强调，成本和效益主要是针对生长和养分吸收进行探讨的，而不是针对非生物和生物胁迫。成本和效益也主要是针对植物，而不是针对其真菌伙伴进行探讨的。生长和营养吸收的效益取决于环境，但研究人员还没有完全阐明不同环境的重要性。环境变量的梯度为探索效益的范围提供了机会。到目前为止，成本和效益的特点是使用生态学工具，而解释成本和效益变化的机制还没有完全阐明。有几种识别机制的潜在方法，包括使用AM定殖受损的突变体作为对照，以及使用在生长促进方面有差异的AM真菌的遗传相似分离株。因此，在植物-AM真菌的相互作用中，仍有很大的机会来澄清成本和效益。

图3. AM真菌、细菌和根系之间的相互作用摘要，以及关键的开放性问题

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