寄主禾草内生真菌Epichloë通过产生多种真菌生物碱保护植物免受食草动物侵害。已有研究发现，高叶片磷浓度会降低生物碱麦角生物碱的含量，从而减少内生真菌介导的抗草食性。然而，磷对麦角生物碱生物合成与内生真菌生长及其他真菌生物碱合成的影响尚未明确。
近日，Functional Ecology在线发表了题为Foliar phosphorus concentration modulates the defensive mutualism of an endophytic fungus in a perennial host grass的研究论文，该研究揭示了叶片磷浓度对多年生草内生真菌的防御互利关系的调控作用。
研究人员种植了共生和非共生的高羊茅（Festuca arundinacea）植物，并施用不同剂量的磷肥。随后，让每种处理的一半植物受到广食性咀嚼昆虫草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）幼虫的攻击。并评估了叶片磷水平、真菌菌丝体和生物碱浓度之间的关系，以及它们对幼虫表现、食草损害和植物生物量的影响。
研究发现，植物组织中内生真菌菌丝体生物量与叶片磷浓度无关。生物碱黑麦草碱和波胺与菌丝体生物量呈线性关系，但与叶片磷无关。令人惊讶的是，麦角缬氨酸浓度与菌丝体生物量和叶片磷浓度的相互作用正相关。虽然食草增加了黑麦草碱浓度，但只有高浓度的麦角缬氨酸和波胺与草地贪夜蛾幼虫体重增加减少有关。然而，内生真菌的存在并未减少植物的食草损害。
Relationship between Epichloë mycelial biomass and foliar phosphorus concentration in plants of Festuca arundinacea associated with Epichloë coenophiala.
Relationships between concentrations of fungal alkaloids [Ergovaline (a), lolines (b) and peramine (c)] and mycelial biomass of Epichloë coenophiala in Festuca arundinacea plants
Above-ground biomass of Festuca arundinacea plants as affected by (a) the presence (E+) or absence (E−) of the fungal endophyte Epichloë coenophiala, and by (b) the presence (H+) or absence (H−) of Spodoptera frugiperda larvae.
因此，该研究表明，叶片磷浓度与麦角缬氨酸浓度之间存在正相关关系，这通过其与内生真菌菌丝体生物量的相互作用得以体现。这表ing，磷在调控Epichloë介导的防御互利关系中起着重要作用，主要通过影响麦角缬氨酸浓度，而非内生真菌的浓度或其他生物碱的产生。
原文链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/
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