(2024年12月11日发表)
摘要参考翻译:植物通过物理屏障和化学成分来防御自然敌害。例如,坚硬的叶片通常被认为比柔软的叶片更具防御能力,这是由叶片化学成分、寿命、坚韧度和比叶重(LMA))等功能性状所定义的一系列防御特征的一部分。具有较长寿命的植物,通常在叶片组织和较高的LMA上投入更多,通常具有强大的先天性防御(如坚韧度、厚度和密集的细胞壁)。相反,LMA较低、叶片营养较多的植物通常在诱导性防御上投入更多。叶片性状代表了一个环境过滤,可能在植物防御中扮演额外的角色,特别是在叶片内生真菌(foliar endophytic fungi,FEF)与叶片相互作用时。我们的大致假设是,内生真菌通过直接或间接与叶片性状相互作用,改变叶片的命运,从而影响内生真菌的定殖、叶片性状的形成及其对植物天敌的响应。为了验证这一假设,我们给7种热带树种的幼苗接种了自然多样的内生真菌群落,这些树种在叶片性状上有所不同。我们根据培养和无培养的扩增子测序将叶片分为低内生真菌负荷(E-low)和高内生真菌负荷(E-high)。然后,我们测量了叶切蚁对叶片的移除情况以及由通用性真菌病原引起的叶片坏死。在实验过程中,我们观察到E-low处理组的叶片被移除量明显高于E-high处理组,但病原损害没有差异。对叶片功能性状(如LMA、坚韧度、厚度和花青素水平)的降维分析揭示了性状之间的关系以及不同宿主物种的特征。所有叶片功能性状与内生真菌群落组成之间都有显著相关性。进一步的指示物种分析揭示了功能性状和内生真菌分类身份与自然敌害造成的叶片损害之间的关系。我们的研究结果强调了植物—植食动物—病原之间关系的复杂动态,并强调了内生真菌作为一种潜在的低成本、预防性的防御策略在植物,特别是早期生长阶段的重要性。这些发现为植物生态学中内生真菌的细微作用提供了新的视角,同时也为未来的研究开辟了新的方向,特别是在探索植物战略资源分配和内生真菌对植物恢复力的具体贡献方面。
图形摘要
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