Functional analysis of liverworts in dual symbiosis with Glomeromycota and Mucoromycotina fungi under a simulated Palaeozoic CO2 decline.
Functional analysis of liverworts in dual symbiosis with Glomeromycota and Mucoromycotina fungi under a simulated Palaeozoic CO2 decline.
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DOI：
10.1038/ismej.2015.204
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发表时间：
2016-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
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作者：
大多数陆地植物与球菌门的丛枝菌根真菌形成互惠关系，但最近的研究发现，古老的植物谱系与毛霉属真菌形成互惠关系。现在已经在一些植物中发现了与这两个真菌谱系同时存在的联系，这使得有必要进行研究，首次了解这些三方联系的功能和进化意义。我们研究了在现代和古生代大气中CO2浓度升高的情况下，早期发散的苔类植物Allisonia和Neohodgsonia中双重真菌共生体的生理学和细胞学，人们认为它们是在这种浓度下进化的。我们发现，在之前的实验中，与只有一个真菌组的共生体相比，同时存在毛霉菌和球孢菌门的苔类植物的碳成本增加了，营养获得了更大的增加，并且地钱-真菌共生体对大气二氧化碳的反应也有了对比。在地钱-毛霉菌共生体中，每分钟440 时，P-for-C和N-for-C的交换效率增加。相比之下，每分钟1500 二氧化碳。在地黄-球菌共生体中，与高二氧化碳相比，环境二氧化碳下的P-to-C交换较低。没有鉴定出双重共生的特征细胞学。我们提供了植物与毛霉菌共生的独特生理生态位的证据，为为什么与毛霉菌和球菌门真菌的双重共生持续到今天提供了新的见解。
Most land plants form mutualistic associations with arbuscular mycorrhizal fungi of the Glomeromycota, but recent studies have found that ancient plant lineages form mutualisms with Mucoromycotina fungi. Simultaneous associations with both fungal lineages have now been found in some plants, necessitating studies to understand the functional and evolutionary significance of these tripartite associations for the first time. We investigate the physiology and cytology of dual fungal symbioses in the early-diverging liverworts Allisonia and Neohodgsonia at modern and Palaeozoic-like elevated atmospheric CO2 concentrations under which they are thought to have evolved. We found enhanced carbon cost to liverworts with simultaneous Mucoromycotina and Glomeromycota associations, greater nutrient gain compared with those symbiotic with only one fungal group in previous experiments and contrasting responses to atmospheric CO2 among liverwort–fungal symbioses. In liverwort–Mucoromycotina symbioses, there is increased P-for-C and N-for-C exchange efficiency at 440 p.p.m. compared with 1500 p.p.m. CO2. In liverwort–Glomeromycota symbioses, P-for-C exchange is lower at ambient CO2 compared with elevated CO2. No characteristic cytologies of dual symbiosis were identified. We provide evidence of a distinct physiological niche for plant symbioses with Mucoromycotina fungi, giving novel insight into why dual symbioses with Mucoromycotina and Glomeromycota fungi persist to the present day.
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DOI：
10.1111/nph.13220
发表时间：
2015-04
期刊：
The New phytologist
影响因子：
--
作者：
Alaba S;Piszczalka P;Pietrykowska H;Pacak AM;Sierocka I;Nuc PW;Singh K;Plewka P;Sulkowska A;Jarmolowski A;Karlowski WM;Szweykowska-Kulinska Z
通讯作者：
Szweykowska-Kulinska Z
影响因子：
9.4
作者：
Carafa, A;Duckett, JG;Ligrone, R
通讯作者：
Ligrone, R
影响因子：
20.5
作者：
Cameron, Duncan D.;Neal, Andrew L.;van Wees, Saskia C. M.;Ton, Jurriaan
通讯作者：
Ton, Jurriaan
影响因子：
5.2
作者：
Franks, Peter J.;Royer, Dana L.;Berry, Joseph A.
通讯作者：
Berry, Joseph A.
影响因子：
4.9
作者：
GARDES, M;BRUNS, TD
通讯作者：
BRUNS, TD