叶片病害的减少促进了入侵植物与其本地对应植物之间的菌根共生关系：根系分泌物化学成分的作用

《Journal of Ecology》：Reduced foliar disease promotes mycorrhizal mutualism in invasive plants and their native counterparts: The role of root exudate chemistry

入侵植物相比本地植物叶部病害更少且菌根共生更强，实验表明杀菌剂可增加根分泌物槲皮素并促进菌根定殖，而煤污霉接种会减少槲皮素并抑制菌根。叶部病害与菌根定殖呈显著负相关，根分泌物化学可能通过槲皮素介导调控植物-菌根互作。

　　

摘要

1. 叶部病原体、宿主植物和土壤共生体之间的相互作用受到植物化学物质的调节，这些相互作用会影响植物的生长表现。虽然入侵植物在其引入的范围内通常受到较少的叶部病原体侵袭，并且与本地植物相比形成了更强的丛枝菌根（AMF）共生关系，但目前尚不清楚较少的叶部病原体是否与更强的AMF共生关系有关。特别是，根系分泌物中的化学成分在连接叶部病原体的释放和AMF的促进过程中扮演了什么角色，这一点仍不清楚。
2. 在野外调查中，我们研究了中国中部15种入侵植物和13种本地菊科植物之间的叶部真菌病害与AMF定植之间的关系。在补充实验中，我们通过使用杀菌剂处理和烟霉接种来操纵叶部真菌病害，以评估它们对AMF定植的影响，并研究了根系分泌物中的黄酮类化合物槲皮素（AMF共生中的关键信号分子）是否介导了这种相互作用。
3. 在野外调查中，入侵植物的叶片病害面积较小，而AMF定植程度较高，叶片病害面积与AMF定植之间存在负相关关系。这些模式在实验中也得到了验证。叶部杀菌剂的应用增加了AMF的定植，而烟霉接种则减少了AMF的定植。在所有处理组中，AMF定植与叶片病害面积呈负相关。此外，槲皮素在根系分泌物中的浓度随着杀菌剂的应用而增加，随着烟霉接种而减少，与叶片病害面积呈负相关，与AMF定植呈正相关。
4. 总结。我们的研究结果表明，减少叶部病原体可以通过改变根系分泌物中的化学成分，从而增强入侵植物及其本地对应物种之间的AMF共生关系。这种地上和地下的联系强调了敌害释放在植物入侵过程中塑造植物-微生物相互作用的重要性，以及化学信号在调节这些相互作用中的作用。

利益冲突声明

作者声明没有需要披露的利益冲突。

同行评审

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