植物对根际丛枝菌根真菌群落的调控力与植物空间分布范围的关系
批准号:
32071530
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
廖慧璇
依托单位:
学科分类:
种群生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖慧璇
中文摘要
约80%的陆生植物能与丛枝菌根真菌(AMF)结合。已有研究和我们前期工作表明,植物-菌根真菌互作具有驱动植物时空分布格局的潜力,且植物能主动调控其根际菌根真菌群落的组成结构。然而,目前关于菌根真菌与植物分布关系的研究仍停留在现象描述或者分类学的不同大类之间的比较,尚未深入到菌根真菌的功能和植物的调控机制。我们假设:植物调控其根际AMF群落以正反馈于自身生长、耐受胁迫的能力存在显著的种间差异,这种种间差异是解释植物空间分布范围差异的一个潜在的新机制。本项目拟以8-10种典型的AMF结合型草本宿主植物为研究对象,结合室内种植和模型模拟的方法探究大尺度的水热渐变梯度下宿主植物对根际AMF群落的调控力与其空间分布范围的关系,并用同位素标记的方法探究宿主植物对AMF的碳代谢调控机制,为植物的全球分布格局提供一种新的理论机制,为植物多样性保育和未来气候变化情境下的植物分布格局预测提供一种新思路。
英文摘要
About 80% of terrestrial plants can associate with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Previous studies and our own work suggested that plant-mycorrhizal fungi interactions have the potential to drive plant distribution patterns across space and time, and that many plant species can modify their rhizospheric mycorrhizal fungal communities. However, previous studies on the relationship between mycorrhizal fungi and plant distributions mainly focused on the description of the relationship per se or the comparisons on the roles of different major taxonomic groups. No study has yet differentiated the roles of fungal groups with different functions and explored how plants may modify their rhizospheric mycorrhiza communities to increase their distribution ranges. Here, we propose the following hypothesis: there are profound interspecific differences across plant species with respect to their abilities to obtain positive feedback from rhizospheric mycorrhizal fungal communities, which may be a potential mechanism to explain the interspecific differences in their spatial distribution ranges. In this study, we plan to use 8-10 typical AMF-associated herbs as study species to explore: (1) the relationship between species’ ability to modify their rhizospheric AMF communities and their spatial distribution ranges based on a greenhouse experiment and model constructions; (2) the carbon-related metabolism processes that might explain the interspecific differences in species’ ability to modify their rhizospheric AMF communities. Our goal is to propose a new mechanism for understanding plant global distribution pattern and to help better conserve plant diversity and better predict plant spatial distributions under future climate changes.
植物对菌根真菌的调控是其适应环境变化的重要机制,这种调控能力受到环境背景和植物功能特性的显著影响,为系统探究植物适应环境的菌根真菌调控机制,本项目开展了开展4个独立的室内控制实验和2个全球数据分析,取得以下四方面主要成果:(1)通过全球数据分析,发现不同菌根结合类型植物和不同生活史策略植物在对气候变化响应及其分布扩散方面存在显著差异,揭示了植物对水分竞争和干旱胁迫适应的菌根真菌结合策略,为大尺度下植物适应环境异质性的菌根真菌策略提供了理论参考;(2)通过同位素标记的室内控制实验,阐明植物-AMF互作的主要模式及其受环境水分时空异质性的影响规律,揭示了植物的“快-慢”经济谱和“靠自己-外包”合作谱两个功能性状维度对植物-AMF互作关系的交互影响机制和亲代对子代的跨代影响,为后续相关研究提供了创新的、可验证的、具有潜在普适性的植物-AMF互作研究框架;(3)通过干旱-复水实验,发现干旱会对AMF的群落结构和部分功能产生短期内无法恢复的影响,但受损功能优先于受损结构得到恢复,从遗留效应这一新角度突出强调了AMF群落对于植物适应胁迫的重要意义;(4)通过养分斑块调控的室内控制实验,阐明植物-AMF互作受环境养分异质性的影响规律,揭示了养分空间异质性介导的植物根系觅养行为模式的AMF调控机制,为更深入理解养分与AMF对植物的交互影响提供了支撑。相关成果发表在生态学和农学经典期刊Ecography, Journal of Ecology, Applied Soil Ecology和Journal of Plant Ecology,仍有部分结果未正式发表,尚在论文撰写或审稿状态。
华南恶性入侵杂草薇甘菊的功能策略分化空间格局及其甲基化调控机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:廖慧璇
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依托单位:
入侵植物表型可塑性与转座子的数量关系研究
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批准号:32371579
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:廖慧璇
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依托单位:
植物-菌根真菌反馈驱动南亚热带森林演替的机制
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批准号:31700450
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:廖慧璇
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依托单位:
国内基金
海外基金