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研究揭示世界上最毒的蘑菇鬼笔鹅膏菌入侵的机制

2024-01-16 14:290iPlants

保护工作的重点通常是动物和植物所承受的压力,以及它们将如何适应生存。然而,真菌也不应被忽视,因为它们的生物多样性也在发生变化。其后果之一就是鬼笔鹅膏(死亡帽菇)(Amanita phalloides)等入侵蘑菇的增加,它们正在威胁加利福尼亚(California)等地的森林健康。

2023年12月25日,New Phytologist杂志在线发表了来自威斯康星大学麦迪逊分校植物学系Anne Pringle团队等题为"Death caps (Amanita phalloides) frequently establish from sexual spores, but individuals can grow large and live for more than a decade in invaded forests"的研究论文,该研究记录真菌在入侵栖息地和本地栖息地的生长模式,揭示了世界上最毒的蘑菇鬼笔鹅膏(死亡帽菇)生存和繁殖的策略。

全球变化正在重塑地球的生物多样性,但非致病性真菌的分布变化以及入侵机制大部分未被记录。外生菌根Amanita phalloides原产于欧洲,入侵北美。利用种群遗传学和基因组学,研究者试图描述这种成功入侵的共生真菌的生活史特征。

为了检验死亡帽菇是通过菌丝在地下传播还是通过有性孢子在地上传播,研究者对欧洲和美国的蘑菇进行了定位和基因型鉴定。结果表明,较大的遗传个体(基因株)是通过无性繁殖传播的,而许多较小的基因株则是通过孢子传播的。为了探究基因株是短暂的还是持久存在,研究者还对种群长期采样。
几乎在每个地点和所有时间点,蘑菇都会分化成小的基因株。蘑菇个体通常由有性孢子形成,但在加利福尼亚的一个地点,一个直径近 10 米的蘑菇个体占据了主导地位。在加利福尼亚的两个地点,2004 年、2014 年和 2015 年都发现了相同的基因株,这表明单个基因株(大型和小型)可以在相对较长的时间尺度内反复繁殖。结合菌丝生长和孢子传播的灵活生活史策略似乎是这种致命的多年生外生菌根真菌入侵的基础。
“我们是一个由科学家组成的国际团队,目前在美国和欧洲开展工作。我们对死亡帽菇的研究始于 2004 年的加利福尼亚。我们所有人都与Pringle实验室(现位于美国威斯康星大学麦迪逊分校)有一定的联系,但我们从未在同一时间聚集在一起。相反,在将近二十年的时间里,研究是由不同的小组在不同的时间、不同的大学进行的,最后通过合作写出了你们面前的这篇论文。这是一段怎样的旅程啊!”

论文链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19483


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