《MycoKeys》：A molecular assessment of ectomycorrhizal fungal communities associated with North African
Alnus glutinosa forests
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本研究针对南温带生态系统中外生菌根真菌（EcMF）多样性研究空白，首次通过高通量测序技术系统解析了阿尔及利亚东北部埃尔卡拉生物圈保护区内黑赤杨（Alnus glutinosa）相关EcMF群落。研究发现该区域存在101个OTUs，以乳菇属（Lactarius）、棉革菌属（Tomentella）和丝盖伞属（Inocybe）为优势类群，群落组成显著受有机质含量和采样点影响，且与欧美赤杨林EcMF群落系统发育重叠极低。该成果凸显了生物地理边缘生态系统在真菌多样性评估中的关键价值，为理解宿主谱系分化与地理隔离对菌根共生体系的影响提供新视角。
在广袤的真菌王国中，外生菌根真菌（Ectomycorrhizal Fungi, EcMF）如同树木的“隐形盟友”，通过根部的哈氏网结构帮助植物吸收水分和养分，甚至抵御重金属毒害。然而，全球范围内EcMF的多样性分布仍存在大量空白，尤其在南半球温带生态系统中。以广泛分布的黑赤杨（Alnus glutinosa）为例，其欧洲和亚洲种群的EcMF群落已被广泛研究，但位于物种分布南缘的北非种群却长期被忽视。这些孤立存在的赤杨种群作为气候孑遗物种，不仅遗传上已与欧洲种群分化，其生长的湿地环境还面临人类活动干扰。这种独特的生物地理背景引发重要科学问题：北非赤杨是否孕育了独特的EcMF群落？环境因子如何塑造这些群落结构？
为解答这些问题，研究团队以阿尔及利亚埃尔卡拉生物圈保护区内的三处黑赤杨林为研究对象，开展为期四季的连续采样。通过PacBio全长ITS测序技术，他们从60份根样中重构出EcMF群落图谱，并结合土壤理化参数分析环境驱动因子。结果显示，北非赤杨林蕴藏着惊人的EcMF多样性——共鉴定101个OTUs，分属2门18属，其中94个OTUs为阿尔及利亚特有。优势类群虽与全球赤杨林一致（乳菇属、棉革菌属和丝盖伞属），但群落结构与欧美种群存在显著分化。更有趣的是，有机质含量成为主导群落构建的关键环境因子，而季节变化却未产生显著影响。这些发现不仅填补了北非地区EcMF研究的空白，更揭示了生物地理边缘区域作为真菌多样性热点的重要价值。
关键技术方法包括：基于全长ITS区域的高通量测序（PacBio Sequel II平台）、PipeCraft2生物信息学流程进行OTU聚类和LULU算法去噪、基于UNITE数据库的物种注释、线性混合模型（LMM）分析多样性差异、非度量多维标度（NMDS）和PERMANOVA分析群落与环境因子关联。
研究结果
EcMF群落组成特征：101个OTUs中98.6%序列属于担子菌门，子囊菌门仅占少量。乳菇属、棉革菌属和丝盖菌属三者占据总序列丰度的71%以上（图1），呈现明显的优势类群集中现象。
生物地理独特性：系统发育比较显示，阿尔及利亚群落与欧美种群的OTU重叠率极低，仅4个属（丝盖伞属、乳菇属、棉革菌属、丝膜菌属）存在共享OTUs（图2）。其中与南欧共享4个OTUs，与东亚仅共享2个，表明北非群落具有高度地域特异性。
站点间差异规律：Verges站点具有最高的OTU丰富度和香农多样性指数（图3），显著高于其他两个站点。三站点间共有OTU仅15个，但优势类群组成保持一致，说明局部环境过滤作用不影响核心共生类群。
环境驱动因子：NMDS排序清晰显示三站点的EcMF群落分离（图4），PERMANOVA证实站点身份解释43.3%的群落变异。有机质含量是唯一显著相关的土壤因子（R2=0.190, p=0.022），而pH、电导率等参数无显著影响。
结论与意义
本研究首次揭示北非黑赤杨林蕴藏着丰富且独特的EcMF群落，其多样性远超欧洲温带种群。这种独特性源于多重机制：地理隔离限制了真菌孢子的跨区域传播；宿主遗传分化可能导致共生偏好改变；半干旱气候筛选出耐旱型EcMF类群。特别值得注意的是，高有机质含量反而与低多样性相关，这可能源于氮素富集环境对特定菌种的筛选效应。该成果发表于《MycoKeys》，不仅为赤杨-真菌共生体系生物地理学提供关键案例，更警示全球变化背景下边缘生态系统的保护紧迫性——这些看似“偏远”的生态系统可能是维持微生物多样性的重要避难所。
