汪碧涵 林宛柔
在森林生態系統,樹木和土壤中的許多微生物有互動。寒帶和溫帶森林中的樹種,通常與真菌共生形成菌根。菌根扮演植物與土壤間重要之連結,菌根真菌藉此獲得植物行光合作用產生的碳水化合物,植物也藉由真菌延伸於菌根外的菌絲,吸收水分、礦物鹽或養分。除此之外,外生菌根真菌可以促進植物生長,幫助抵抗病原菌,增加對環境耐受度並提高其適存度。森林演替早期,土壤貧瘠,植物需仰賴外生菌根真菌共生,協助養分吸收,樹木才能生長拓殖。菌根真菌之拓殖與生活史策略與森林演替相關。
外生菌根真菌利用孢子及菌絲二種不同策略拓殖到新的根系上,存活生長,維持其族群量。真菌依靠子實體產生的孢子長距離或短距離傳播,真菌孢子在許多方面和植物種子之功能相似,孢子由成熟之子實體釋出並傳播出去,發芽拓殖到新的棲地,與新的宿主建立共生關係。外生菌根真菌的的第二個拓殖策略是藉營養菌絲的生長和延伸,拓殖至鄰近的根系。
研究菌根真菌拓殖策略之第一步為辨識菌根真菌之個體。由於真菌具有菌絲融合能力與單一菌落可以長出多個子實體之特性,這些特性造成辨識真菌個體之困難。科學家利用辨認菌絲體克隆 ( mycelial clone ) 來解決這個問題,並將一個菌絲體克隆稱為一個遺傳體 ( genet )。
許多研究以分子生物學方式辨別同種外生菌根真菌之不同遺傳體,利用遺傳體的多樣性、分布範圍以及存活期長短推測其拓殖策略和生活史策略。孢子傳播的外生菌根真菌,具有許多分布範圍小,且生命短暫的遺傳體;經由菌絲營養生長拓殖者則具有分布範圍廣大,且長期存在的遺傳體。不同種外生菌根真菌有不同的拓殖策略,舉例來說,紫蠟蘑 ( Laccaria amethystina )平均每個遺傳體的分布範圍小於1平方公尺,平均每年每公頃產生10,467個遺傳體,顯示紫蠟蘑 ( Laccaria amethystina )主要藉由有性孢子拓殖其族群 ( Fiore-Donno et al. 2001)。紅絨蓋牛肝菌 ( Xerocomus chrysenteron )其遺傳體的分布範圍超過100平方公尺,存活時間超過三年,顯示紅絨蓋牛肝菌 ( Xerocomus chrysenteron )的族群遺傳變異小,主要藉由菌絲營養生長拓殖 ( Fiore-Donno et al. 2001)。
* 圖說:1.台灣針葉林中發現的紅絨蓋牛肝菌。
* 作者:汪碧涵 林宛柔