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菌物学报
jwxt@im.ac.cn 22 January 2016, 35(1): 39‐51
Http://journals.im.ac.cn Mycosystema ISSN1672‐6472 CN11‐5180/Q
Tel: +86‐10‐64807521 Copyright © 2016 Institute of Microbiology, CAS. All rights reserved.
研究论文 Research paper DOI: 10.13346/j.mycosystema.140200
基金项目：国家自然科学基金（31170581）
Supported by the National Natural Science Foundation of China (31170581).
*Corresponding author. E‐mail: lyqu@rcees.ac.cn; mkm@rcees.ac.cn
Received: 2014‐08‐28, accepted: 2014‐10‐30
岷江干旱河谷小马鞍羊蹄甲根围丛枝菌根真菌群落的研究
陈云 1 曲来叶 1 马克明 1 杨曦雨 2
1城市与区域生态国家重点实验室 中国科学院生态环境研究中心 北京 100085
2中国农业大学农学与生物技术学院 北京 100193
摘 要：丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）在促进植物生长及土壤改良等方面的积极作用使其在退化生
态系统的植被重建过程中发挥着关键作用。本研究采用建立克隆文库及测序的分子方法对四川省岷江干旱河谷乡土优势
灌木小马鞍羊蹄甲 Bauhinia faberi var. microphylla 根围 AMF 的群落组成进行了探讨，以期为该地区乡土植被的保存与恢复
提供理论依据。本研究中共检测到 53 个 AMF 类群（OTUs），通过系统发育分析，将其划分为球囊菌门 Glomeromycota 的
7 科 10 属。Glomus、Diversispora 与 Funneliformis 3 个属为小马鞍羊蹄甲根围土壤中的优势属，其中 Glomus 具有最高多
度，其序列数及 OTUs 数均占总数的 50%以上；Rhizophagus 与 Archaeospora 为稀有属，其余各属为常见属。本研究表明，
自然条件下研究区优势灌木小马鞍羊蹄甲根围具有相对丰富的 AMF 类群，同时也反映了 AMF 在干旱河谷区可能发挥着重
要的生态功能。
关键词：球囊菌门，克隆文库，可操作分类单元，优势属，多度
The community composition of arbuscular mycorrhizal fungi in the
rhizosphere of Bauhinia faberi var. microphylla in the dry valley of Minjiang
River
CHEN Yun1 QU Lai‐Ye1 MA Ke‐Ming1* YANG Xi‐Yu2
1State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco‐Environmental Sciences, Chinese Academy of
Sciences, Beijing 100085, China
2College of Agriculture and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can effectively improve plant fitness and soil quality, thus they play an essential
role in soil remediation and revegetation in these degraded ecosystems. Using cloning and sequencing methods, we examined
the AM fungal assemblages in the rhizosphere of Bauhinia faberi var. microphylla which is a dominant shrub species in the dry
valley of Minjiang River of Sichuan Province for facilitating theoretical studies on preservation and recovery of native vegetation.
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We detected 53 AMF operational taxonomic units (OTUs) which were assigned to 7 families and 10 genera of Glomeromycota
based on phylogenetic analysis of sequences. Glomus, Diversispora and Funneliformis were dominant genera in the rhizosphere
of the plant. Glomus taxa were most abundant, accounting for more than 50% of the total OTUs and sequences, respectively.
Rhizophagus and Archaeospora were relatively rare, and the rest were common genera. Our results reveal that there is a high
level of AMF diversity in the rhizosphere of the target plant species, and these abundant AMF taxa may play an important
ecological role in this arid region.
Key words: Glomeromycota, cloning, operational taxonomic unit, dominant genus, abundance
丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，
AMF）在自然界中分布广泛，能够与 80%以上的陆
生维管植物形成互惠共生关系，具有改善宿主植物
矿质营养、增强植物抗逆性、改良土壤结构、促进
幼苗建成等作用（Augé 2001；Smith & Read 1997；
Piotrowski et al. 2004；van der Heijden 2004）。此外，
AMF 还具有影响植物群落组成、维持植物群落多
样性、提高生态系统生产力等重要生态功能（van
der Heijden et al. 1998）。这些重要的生态作用使
AMF 在退化生态系统的土壤恢复与植被重建过程
中发挥着关键作用（杨宏宇等 2005）。
四川省岷江干旱河谷区地处川西平原与青藏
高原的过渡地带。该区山谷陡峻，地形复杂，焚风
效应显著，土壤水分蒸发强烈，形成了干旱谷地气
候。因此干旱河谷内的植被类型多以耐旱植物为
主，并且呈现出明显的斑块状分布（王冰冰等
2014；刘国华等 2003）。该区土壤干旱贫瘠，地震、
山体滑坡等自然灾害频发，水土流失严重；加之人
类活动的频繁干扰，如毁林开荒、过度放牧等，导
致该地区生态退化现象严重，整个山地生态系统敏
感而脆弱，成为我国生态恢复及综合治理的重点区
域（李芳兰等 2010），因此在该地区开展乡土植被
的保存与恢复工作具有重大的生态及社会价值。小
马鞍羊蹄甲 Bauhinia faberi var. microphylla 是一种
豆科羊蹄甲属的多年生植物，在横断山区干旱河谷
分布广泛，是该区优势的乡土灌木之一（刘国华等
2003）。小马鞍羊蹄甲具有较强的抗旱特性及优良
的水土保持性能，同时具备豆科植物较强的生存能
力及对土壤微环境的改良能力（Li et al. 2008；李
芳兰等 2010；宋成军等 2013），在退化生态系统
的土壤修复、植被恢复与重建过程中发挥着关键作
用。因此，小马鞍羊蹄甲植被的保存与恢复具有重
要的经济与生态效益。
干旱河谷区不利的土壤、气候等环境条件严重
制约了小马鞍羊蹄甲植株的生长及其幼苗的定居
（宋成军 2009）。而基于 AMF 重要生态功能的菌
根技术可能会在一定程度上缓解上述问题。宋成军
等（2013）采用盆栽模拟的方法，研究了 AMF 对
小马鞍羊蹄甲幼苗生长的影响，结果表明接种AMF
能够显著促进幼苗根系的生长，增加幼苗的叶片数
及生物量，并能缓解土壤磷素缺乏的限制作用，且
随苗龄增大菌根效应表现得越为明显。然而，目前
国内尚未开展自然条件下小马鞍羊蹄甲根围 AMF
群落多样性的研究工作。因而本研究采用建立克隆
文库、测序的分子手段对自然条件下小马鞍羊蹄甲
根围 AMF 的群落组成进行了分析，以期为应用菌
根技术在岷江干旱河谷地区进行乡土植被保存与
恢复的工作提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
土壤样品的采集于 2014 年 6 月在岷江干旱河
谷地区试验地完成。该区处于四川省茂县岷江干流
河谷山地地区，地理坐标为东经 103°41′–103°44′，
北纬 31°2′–31°44′。该区年平均气温 10–11℃，年
降水量 494mm 左右，年蒸发量 1 332mm 左右，气
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候干燥。
在岷江干旱河谷核心区，选取小马鞍羊蹄甲为
优势群落的典型样地，设置一个 50m×50m的样方，
在该样方内随机选取 10 株长势一致（高约 100cm）
且生长良好的小马鞍羊蹄甲植株，去除表层约 2cm
的凋落层，距植株主干 0–5cm 采集根围 0–15cm 深
的土壤约 300g，混合均匀。将土壤样品装入自封
袋，置于 4℃便携式冰箱中带回实验室，保存于
‐80℃冰箱中。
1.2 分子实验
1.2.1 DNA 提取：取 0.25g 左右冷冻干燥后的土壤，
按照 MoBio PowerSoil DNA 提取试剂盒（Mo Bio
Laboratories，Inc.，Carlsbad，CA，USA）的操作说
明，对 10 个土壤样品进行总 DNA 的提取。
1.2.2 PCR 扩增：利用巢式 PCR，对 SSU rRNA 基因
片段进行特异性扩增。第一轮 PCR 扩增采用 AMF
特异性引物 AML1/AML2，得到约 795bp 的扩增产
物（ Lee et al. 2008）。第二轮 PCR 反应采用
AMV4.5NF/AMDGR（Sato et al. 2005）进行扩增，
片段长度约为 258bp。土壤 DNA 原液稀释 10 倍作
为 DNA 扩增模板。PCR 反应体系如下：1μL 模板
DNA，10μmol/L 的引物各 1μL，2.5μL 10 × PCR 缓冲
液，2μL 2.5mmol/L dNTPs，1.25U Ex Taq 聚合酶（宝
生物工程有限公司，大连，中国），ddH2O 补齐至
25μL。PCR 扩增条件同 Chen et al.（2014）的报道。
第一轮 PCR 产物统一稀释 10 倍，用于第二轮 PCR
扩增。第二轮 PCR 扩增反应体系及条件均与第一
轮 PCR 相同。每个样品平行扩增 3 次，所有 PCR
产物用含有溴化乙锭的 1.5%（质量/体积）的琼脂
糖凝胶电泳进行检测。将每个样品检测合格的 PCR
产物进行混合，用于后续试验。
1.2.3 克隆及测序：将第二轮 PCR 产物用凝胶回收
磁珠试剂盒（北京擎科新业生物技术有限公司，北
京，中国）进行纯化。纯化后的产物首先连接到
pMD19‐T Simple 载体（宝生物工程有限公司，大连，
中国）上，之后转入大肠杆菌 JM109（北京擎科新
业生物技术有限公司，北京，中国）细胞进行克隆，
共得到 10 个克隆文库。从每个克隆文库中随机挑
选 60 个阳性转化子，利用载体引物对 M13F/M13R
再次进行 PCR 扩增。对 PCR 产物条带大小合适的
阳性克隆进行测序，测序由北京擎科新业生物技术
有限公司完成。
1.3 生物信息学分析
1.3.1 载体序列去除：原始 DNA序列利用 DNAMAN
6.0（Lynnon Biosoft，Quebec，Canada）进行编辑，
利用 MEGA 6.0 软件（Tamura et al. 2013）手动去
除两端载体序列，同时删除引物缺失的序列。用
Linux 系统下的“cat”命令将 10 个样品的序列进
行合并，作为一个序列文件进行后续分析。
1.3.2 嵌合体序列去除：利用 RDP（Ribosomal
Database Project）提供的 CHIMERA CHECK 分析工
具（http://fungene.cme.msu.edu/FunGenePipeline/
chimera_check/form.spr）（Fish et al. 2013）采用 de
novo 方法检测嵌合序列。嵌合体过滤后的序列已
提交到 NCBI（National Centre for Biotechnology
Infromation）GenBank 数据库（http://www.ncbi.
nlm.nih.gov），登录号为 KM089835–KM090280。
1.3.3 OTU（operational taxonomic unit）聚类：应
用 QIIME 1.8.0 软件（Caporaso et al. 2010）中
pick_otus.py 脚本命令，根据 97%序列相似性采用
uclust 算法（Edgar 2010）进行 OTUs 聚类。从每个
OTU中挑选数量最多的序列作为该 OTU的代表序
列，将代表序列与 NCBI 中的 nr/nt 数据库进行
BLASTN（Zheng et al. 2000）序列相似性比对。根
据 BLASTN 比对结果，在后续分析中除去非 AMF
序列（non‐AM fungal sequences）及没有明确物
种信息的序列（unclassified sequences）（Lekberg
et al. 2012），同时除去序列相似性<90%且具有较
高的 E 值及较低的联配得分的序列（erroneous
sequences）。
1.3.4 系统发育分析：用于系统发育分析的序列包
括本研究中全部AMF OTUs的代表序列及它们分别
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与 nr 数据库 BLAST 结果最为匹配的序列；此外还
包括从 NCBI GenBank 数据库中下载的已报道的球
囊菌门的参考序列（Kruger et al. 2012）。将上述 101
条序列采用 MUSCLE 算法（Edgar 2004）进行多重
序列比对（multiple sequence alignment，MSA）。
将 MSA 结果同时采用最大似然法（maximum
likelihood，ML）和邻接法（neighbour joining，NJ）
构建系统发育树。序列比对与系统发育树的构建均
使用 MEGA 6.0 完成。构建 NJ 进化树时，基于
Kimura 双参数模型（Kimura 1980）。构建 ML 进化
树时，首先确定计算遗传距离的最优核苷酸替换模
型（nucleotide substitution model），确定原则为模
型 具 有 最 小 的 BIC 值 （ Bayesian Information
Criterion）。最终确定基于 GTR 模型（Lanave et al.
1984）构建 ML 进化树。两类进化树均采用
bootstrap 方法进行检验，设置 bootstrap 重复值为
1 000，在进化枝上仅显示>50%的 bootstrap 值。
1.4 统计分析
1.4.1 稀释性曲线（rarefaction curve）及物种丰富
度评估指数（species richness estimators）：应用
EstimateS 9.1.0（Colwell 2013）分别基于 AMF OTU
及属的水平绘制 Coleman 稀释性曲线（Coleman et
al. 1982），不放回随机抽样次数设置为 100 次。应
用统计学方法，可以对一个采样单元内现存物种达
到饱和的丰富度水平进行评估，包括采样中未被观
察到的物种。本研究中同样应用 EstimateS 9.1.0 分
别计算了 Chao 2、ACE、Jackknife 及 Bootstrap 等 4
个物种丰富度指数。
1.4.2 AMF 各属优势度表征：以属为单位，采用重
要值（importance value，IV）与频度（frequency，
F）来表征 AMF 群落中各类群的地位，规定：IV≥90%
且 F≥90%为优势属，30%
出现的总次数/总样本数×100%；IV=F+RA，RA 为相
对多度（relative abundance，RA）；RA=某属的总序
列数/AMF 总序列数×100%。
2 结果与分析
2.1 序列分析
每个土壤样品所形成的克隆文库分别获得序
列 51–60 条，总计 528 条；其中 5 条没有包含正
确的引物序列，故用于后续分析的有效序列（约
258bp）共 523 条。这些序列经 CHIMERA CHECK 在
线工具分析后，检测到嵌合序列 61 条，占有效序
列的 11.7%。嵌合体过滤后剩余的 462 条序列采用
uclust 算法聚类得到初始 OTUs 60 个。每个 OTU 的
代表序列与 NCBI的 nr/nt数据库 BLASTN比对结果
见附表Ⅰ。其中，OTU43 与 OTU58 分别以 98%、
99%的序列相似性鉴定为担子菌门 Basidiomycota
和壶菌门 Chytridiomycota，占 OTUs 总数的 3.3%；
OTU44 与 OTU47 的代表序列与最优联配序列的相
似性低于 90%，并且具有较高的 E 值及较低的联配
得分，占 OTUs 总数的 3.3%；OTU14、OTU19 与
OTU51 没有得到明确的物种信息，占 OTUs 总数的
5%。上述 3 类 OTUs 及对应序列数的分布情况见图
1，这些序列在后续分析中不与考虑。最终属于球
囊菌门 Glomeromycota 的 OTUs 数为 53，序列数为
436，占分析序列数的 94.4%。
2.2 AMF 类群的系统发育分析
101条 AMF序列所构建的 ML进化树与 NJ进
化树具有相似的拓扑结构，图 2 中仅显示了完整
的 NJ 进化树。53 个 OTUs 分属于 AMF 的 10 个属，
分 别 是 Glomus（ 28 ）、 Diversispora （ 8 ）、
Claroideoglomus（ 4 ）、 Funnel i formis （ 3）、
Scutellospora（3）、Rhizophagus（2）、Septoglomus
（2）、Ambispora（1）、Archaeospora（1）、Paraglomus
（1）；7 个科：Glomeraceae（35）、Diversisporaceae
（8）、Claroideoglomeraceae（4）、Gigasporaceae
（3）、Ambisporaceae（1）、Archaeosporaceae（1）、
Paraglomeraceae（1）；4 个目：Glomerales（39）、
Diversisporales （ 11）、 Archaeosporales（ 2 ）、
Paraglomerales（1）。
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图 1 97%序列相似性水平下 OTUs（A）及序列（B）的比例分布情况
Fig. 1 The proportional distribution of OTUs (A) at 97% sequence similarity level as well as their corresponding sequences (B).
Glomus 最为常见，其 OTUs 数占 AMF OTUs 总
数的 52.8%；其中有 3 个 OTUs 的代表序列与已知
AMF 的种或分离物（isolate）的序列表现出了高的
相似性，分别是：OTU20 与 Glomus sp. MO‐G6（序
列相似性 100%，bootstrap值 99%），OTU8与Glomus
sp. Glo9（序列相似性 99%，bootstrap 值 100%），
OTU59 与 G. indicum（序列相似性 98%，bootstrap
值 73%）；剩余 25 个 OTUs 的代表序列分别与对应
的未培养（uncultured）Glomus 物种的序列表现出
了高的相似性。
此外，与已知 AMF 物种或分离物的序列表现
出较高相似性的还有：OTU24 与 Funneliformis
coronatum（序列相似性 98%，bootstrap 值为
100%），OTU21 与 Claroideoglomus sp. 2 LB‐2012
（序列相似性 94%，bootstrap 值为 73%），OTU29
与 Claroideoglomus lamellosum（序列相似性 99%，
bootstrap 值为 83%），OTU4 与 Ambispora sp.
JP‐2009‐1（序列相似性 96%，bootstrap值为 100%），
OTU39 与 Paraglomus majewskii（序列相似性 98%，
bootstrap 值为 100%）。
本研究中 Diversispora 类群也较为常见。从 NJ
树上可以看出，该属以较高的 bootstrap 值（96%）
形成了一个进化枝（clade），该进化枝又分为两个
姐妹群（sister group），说明小马鞍羊蹄甲根围土
壤样品中存在两大 Diversispora 类群。该属同时与
Scutellospora 类群聚为一个进化枝，二者同属于
Diversisporales 目。
Ambispora、Archaeospora 与 Paraglomus 3 个
属各自只含有 1 个 OTU，它们分别以 100%、98%、
100%的 bootstrap 值形成单一分支。同时它们又与
其他所有 AMF 类群的序列分开而聚为一个进化枝
（bootstrap 值 99%），说明它们与球囊菌门的其他
属之间存在较远的进化距离，这与 AMF 的系统发
育进化关系相吻合（Kruger et al. 2012）。但 rDNA
分子证据表明，Archaeosporaceae与 Paraglomaceae
两个科的 AMF 尽管菌根形态与脂肪酸组成类似，
二者之间进化距离却较远（Morton & Redecker
2001），并且 Paraglomus 位于球囊菌门系统发育树
分支的最基部（Redecker et al. 2000）。本研究中上
述 3 个属聚为一个进化枝，可能是由于各属的代表
序列太少所致。
2.3 AMF 群落组成分析
通过 Coleman 稀释性曲线可以看出，本研究
所揭示的 AMF 类群数在属的水平上已接近饱和，
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图 2 AMF OTUs 的代表序列及参考序列基于邻接法所构建的系统发育树
Fig. 2 Neighbour‐Joining (NJ) phylogenetic tree inferred from representative sequences of AM fungal OTUs and reference
sequences. All bootstrap values >50% are shown (1 000 replicates). The scale bar indicates the number of substitutions per site.
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稀释性曲线趋平；然而基于 OTUs 水平的稀释性曲
线并没有明显接近渐近线水平（图 3A）。这同样反
映在物种丰富度评估指数上（图 3B），Chao 2、ACE、
Jackknife 与 Bootstrap 等 4 类丰富度评估指数预测
的总 OTUs 数分别为 100、92、80、64，全部高于
本研究的实际 OTUs 观测数（53）。表明本实验结
果大致可反映实际 AMF 群落丰富度的 53%–88%。
基于 AMF 各个属的序列数及出现次数，我们
分别计算了它们的频度与重要值，以此来表征小
马鞍羊蹄甲根围 AMF 群落各类群的相对优势度
（表 1）。Glomus、Diversispora 与 Funneliformis 3
个属的重要值与频度均大于 90%，为本研究中的
优势属。其中 Glomus 序列数为 232 条，占到了
AMF 总序列数的 50%以上；其频度值为 100%，即
全部样品中均有该属的存在。 Rhizophagus 与
Archaeospora 两个属同时具有较低的重要值与频
度（IV≤30%且 F≤20%），为稀有属；其余各属为本
研究中常见属。
3 讨论
本研究通过 PCR 扩增、建立克隆文库并测序
的方法对四川省岷江干旱河谷地区优势灌木小马
鞍羊蹄甲根围 AMF 的群落组成进行了探讨，共获
得原始序列 528 条，其中 AMF 序列为 436 条。经
系统发育分析，这些序列可划分为球囊菌门真菌的
4 目、10 属、53 个类群。其中 Glomus OTUs 及序
列数分别占 AMF 总 OTUs 数及总序列数的一半以
上。Glomus 是球囊菌门中最大的属，该属经鉴定
的形态种（morphospecies）已超过 70 个（Redecker
& Raab 2006）。在很多自然生态系统 AMF 群落组
成的研究中，该属均为优势类群，表现出了极高的
物种多样性（Franke et al. 2006；Opik et al. 2009）。
此外，Diversisporales 真菌类群中的 Diversispora 和
Scutellospora 两个属在本研究中也表现出了较高
图 3 （A）分别基于 AMF OTUs 与属分类水平计算的 Coleman 稀释性曲线；（B）本研究中检测到的 AMF OTUs 的数目及 Chao
2、ACE、Jackknife、Bootstrap 4 类物种丰富度评估指数
Fig. 3 (A) Coleman rarefaction curves based on AM fungal OTUs and genera respectively; (B) The number of AM fungal OTUs
observed in this study and the estimated total number of OTUs using four different estimators Chao 2, ACE, Jackknife and
bootstrap.
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表 1 AMF 各属的序列数、重要值与频度
Table 1 Sequence number, importance value and frequency of AM fungal genera in rhizosphere of Bauhinia faberi var.
microphylla
属名
Genera
序列数
Sequence number
重要值
Importance value (IV) (%)
频度
Frequency (F) (%)
Glomus 232 153.21 100
Diversispora 87 109.95 90
Funneliformis 14 93.21 90
Scutellospora 40 89.17 80
Paraglomus 13 72.98 70
Claroideoglomus 18 54.13 50
Septoglomus 9 42.06 40
Ambispora 19 34.36 30
Rhizophagus 3 20.69 20
Archaeospora 1 10.23 10
的多度。Diversisporales 真菌类群在沙质土壤中通
常具有相对较高的丰富度（Lekberg et al. 2007；
Lumini et al. 2010），而本研究区内土壤质地较粗，
黏化作用较弱，土壤组成以粉砂为主（柏松等
2008），这可能是该类真菌较为丰富的原因之一。
同时，Diversisporales 类群通常形成较为发达的根
外菌丝结构（extraradical mycelium，ERM）（Hart &
Reader 2002），这可能会对小马鞍羊蹄甲根围土壤
结构的改良起到一定的作用。
土壤贫瘠缺水、植被破坏严重是干旱、半干旱
地区典型的生态问题。而 AMF 能够有效提高宿主
植物对环境胁迫的抵抗能力，改良土壤结构，促进
幼苗建成，因此在干旱生态系统中发挥着重要的生
态功能，具有重大的研究意义（Barea et al. 2011）。
Carter et al.（2014）采用克隆、测序的分子手段研
究了美国 Idaho 西南干旱区优势灌丛丛枝菌根真
菌群落的组成情况，共检测到 7 个种系型
（phylotype）、16 个 AMF 类群（OTUs，序列相似
性≥94%），其中最常见的种系型为 Rhizophagus，
其次为 Glomus（Carter et al. 2014）。此外，Zhao &
Zhao（2007）利用湿筛倾析法研究了中国西南地区
金沙江干旱河谷地区的 AMF 多样性，在所采集的
88 种植物的根围土壤样品中共检测到 43 个 AMF
的形态种（morphospecies）。张英等（2003）采用
同样的实验方法研究了四川省都江堰地区 AMF 群
落的组成情况，从 58 种当地优势植物的根围土壤
中分离到 47 种 AMF（张英等 2003）。基于 PCR 克
隆、建库测序的分子手段较传统的孢子形态鉴定法
在对菌根真菌多样性的评估上存在优势，通过与前
人工作比较，本研究结果初步表明了小马鞍羊蹄甲
根围土壤中含有丰富的 AMF 类群。
小马鞍羊蹄甲根围土壤中丰富的 AMF 类群同
时也反映了后者在该地区重要的生态功能。AMF
与植物的根系形成菌根共生体的结构，对植物根系
起到了延伸的作用，能够促进植物对土壤水分及矿
质营养（特别是 P 元素）的吸收，增强植物的抗逆
性（Augé 2001；Smith 1997）。AM 菌根的菌丝能
够高效利用土壤中的 P 元素（包括难溶性磷及有机
磷），并将其以无机磷的形式转移至宿主植物体内，
从而显著改善宿主植物的磷素营养水平（Bolan
1991），这种作用在水分及 P 元素限制的土壤中表
现更为明显。而本研究区由于土壤水分条件的限
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制，土壤潜在性肥力不能很好地转化为有效性肥力
（土壤中 P 元素总量较高，但有效磷水平偏低）从
而限制了本土植物的生长（王春明等 2003）。因
此，灌丛植物根围土壤中富集丰富的丛枝菌根真菌
类群，有利于自身对土壤水分及 P 元素等限制性资
源的获取，这对干旱生态系统中植物生长与群落建
成具有重要的生态意义。
值得注意的是，本研究中基于 OTUs 水平的
Coleman 稀释曲线并没有达到渐近线水平，根据丰
富度评估指数预测本实验结果对实际 AMF 群落
OTUs 数目的覆盖度为 53%–88%（图 3），说明我们
的采样量及获得的扩增子序列数并没有完全代表
实际的 AMF 群落多样性。然而由于测序技术与成
本等条件的制约，同时缺乏对自然生境下目标微生
物群落的正确评估，测序效力不足（low sequencing
efforts）的问题在微生物多样性的研究中较为普遍
（Botnen et al. 2014；Carter et al. 2014）。但是本
研究中基于 AMF 属的水平的稀释曲线已接近饱
和，表明实验结果基本反映了实际 AMF 群落在属
水平上的组成情况。
鉴于菌根技术的应用能够在一定程度上缓解
干旱河谷地区恶劣的环境条件对植物与土壤所造
成的不良影响，本研究将为退化生态系统中乡土植
被的保存与恢复工作提供一定的理论基础。
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50
附录
附表Ⅰ 60 个初始 OTUs 代表序列 BLASTN 比对结果
Table SⅠ BLASTN search results of representative sequences of 60 preliminary OTUs
OTU 名称
OTU name
序列相似比
Percent
identity (%)
E 值
E value
结果描述
Results description
登录号
Accession
OTU1 99 2.00E‐127 Uncultured Scutellospora isolate BP11SM4 VT49, clone 2690_cloned HF568125.1
OTU2 100 2.00E‐131 Uncultured Glomus clone: P09‐19s AB749482.1
OTU3 100 2.00E‐132 Glomus sp. SS06‐4 AB568512.1
OTU4 99 5.00E‐128 Uncultured Archaeospora PFC104 PF27 DQ396691.1
OTU5 99 2.00E‐131 Uncultured Glomus clone: P30‐14s AB749522.1
OTU6 98 8.00E‐121 Glomus sp. MO‐G14 clone cMO108.5 AJ496067.1
OTU7 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus clone GLO‐5 KF134510.1
OTU8 99 1.00E‐129 Glomus sp. Glo9 isolate AcerPot9.11 AF485870.1
OTU9 99 2.00E‐126 Uncultured Glomus clone 37_26_p2 JQ218180.1
OTU10 99 2.00E‐127 Uncultured Glomus isolate BP11RM4 VT222, clone 29571_cloned HF568557.1
OTU11 99 1.00E‐129 Uncultured Glomus clone GAT2‐21 HF559247.1
OTU12 99 4.00E‐129 Uncultured Glomus isolate B22(1‐1) VT64, clone 57_cloned HG329690.1
OTU13 99 2.00E‐126 Glomus sp. MO‐G14 clone cMO108.4 AJ496064.1
OTU14 92 1.00E‐98 Uncultured soil fungus clone S_Canopy_450_01_07 AY382458.1
OTU15 100 2.00E‐131 Uncultured Glomus clone 57 KJ209874.1
OTU16 96 9.00E‐116 Diversispora sp. VeDiv1 clone se5‐26 FN429374.1
OTU17 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus clone 31_25 Ot A3 FN263091.1
OTU18 99 8.00E‐131 Diversispora sp. VeDiv1 clone se5‐26 FN429374.1
OTU19 92 2.00E‐97 Uncultured fungus clone: I_3_54 AB534485.1
OTU20 100 2.00E‐131 Glomus sp. MO‐G6 clone cMO85.4 AJ496094.1
OTU21 99 3.00E‐130 Uncultured Glomeromycota clone OTU33 KC464541.1
OTU22 99 2.00E‐126 Uncultured Glomus clone SCOR2‐4 HG380153.1
OTU23 99 4.00E‐129 Uncultured Glomeromycota clone July‐134 JN009357.1
OTU24 100 7.00E‐132 Uncultured Glomus isolate LHEA4 GG63, clone VTX00067 HG969488.1
OTU25 94 4.00E‐104 Uncultured Scutellospora isolate 05C0JPY FN387509.1
OTU26 98 4.00E‐124 Uncultured Glomus isolate NCA_30 HF913564.1
OTU27 97 1.00E‐119 Uncultured Glomus clone Ac‐21a FN869734.1
OTU28 96 4.00E‐114 Uncultured Diversispora isolate SYyAM‐1 MO‐D2, clone 182_cloned HE798745.1
OTU29 99 5.00E‐133 Glomus sp. 8450.2 JQ811205.1
OTU30 99 5.00E‐128 Uncultured Glomus clone OF1P2G5 GU598384.1
OTU31 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus clone: P37‐20s AB749535.1
待续
陈云 等 /岷江干旱河谷小马鞍羊蹄甲根围丛枝菌根真菌群落的研究
菌物学报
51
续表 SⅠ
OTU32 94 1.00E‐104 Glomus sp. MO‐G14 clone cMO79.2 AJ496062.1
OTU33 98 4.00E‐124 Uncultured Scutellospora isolate SYySP1‐5 VT52, clone 241_cloned HE798765.1
OTU34 97 9.00E‐116 Uncultured Glomus clone: P09‐19s AB749482.1
OTU35 98 2.00E‐122 Uncultured Diversispora clone 66 EU123393.1
OTU36 98 8.00E‐121 Uncultured Glomus isolate LGEA5 GG147, clone VTX00155 HG969572.1
OTU37 98 1.00E‐124 Uncultured Glomus clone 37_8_p3 JQ218162.1
OTU38 96 4.00E‐114 Uncultured Diversispora isolate BP11HL2 BD1, clone 9_cloned HF567950.1
OTU39 99 2.00E‐131 Uncultured Paraglomus isolate BP11RG1 VT336, clone
36381_cloned
HF568729.1
OTU40 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus clone CGNS1_29 HQ342718.1
OTU41 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus isolate BP11RM2 VT304, clone 32129_cloned HF568656.1
OTU42 100 2.00E‐131 Uncultured Glomus clone OF3P2D4 GU598412.1
OTU43 98 8.00E‐121 Uncultured Exidia clone Map_47 HQ993388.1
OTU44 80 3.00E‐35 Uncultured Glomus clone GLO_AS23‐SSN27 HM215768.1
OTU45 100 8.00E‐131 Uncultured Glomus clone: P08‐30s AB749479.1
OTU46 95 2.00E‐111 Uncultured Glomus clone: Ku_4_2 AB695033.1
OTU47 83 6.00E‐52 Uncultured Glomus clone GCS11M5c9P EU555334.1
OTU48 100 8.00E‐131 Uncultured Glomeromycota clone 92 JX025583.1
OTU49 97 9.00E‐121 Uncultured Diversispora clone 4502_PAB_NF31 FJ831662.1
OTU50 94 4.00E‐109 Uncultured Glomeromycota clone OTU33 KC464541.1
OTU51 97 9.00E‐116 Uncultured eukaryote isolate 07D6VX2 FN389836.1
OTU52 98 8.00E‐121 Uncultured Glomus clone 1‐C12 KF916645.1
OTU53 98 4.00E‐124 Uncultured Archaeospora clone S8‐14 HE576918.1
OTU54 97 1.00E‐119 Uncultured Glomus clone: P06‐19s AB749475.1
OTU55 99 1.00E‐129 Glomus irregulare clone 08 FJ009612.1
OTU56 97 9.00E‐121 Uncultured Diversispora isolate BP11HL2 BD1, clone 9_cloned HF567950.1
OTU57 100 2.00E‐131 Uncultured Glomus clone: P09‐25s AB749484.1
OTU58 99 3.00E‐125 Allochytridium luteum JN940948.1
OTU59 98 2.00E‐122 Glomus indicum clone SSU4B GU059539.1
OTU60 98 1.00E‐124 Uncultured Glomus isolate MEEA2 GG196, clone VTX00312 HG969621.1
（本文责编：韩丽）