内生真菌对木本植物生长发育分子机制及响应过程
微生物与植物间普遍形成了复杂的共生关系，这些微生物群落被称为植物微生物群，它们在植物的生长、适应性和抗逆性方面发挥着关键作用。内生真菌不仅是植物微生物群的重要组成部分，也是内生菌家族中的一员。已有内生真菌被证实能促进木本植物生长、提高土壤肥力、保护植物免受病原体侵害，并在环境胁迫下诱导宿主形成耐受机制。然而，关于内生真菌对木本植物生长发育的相关分子机制和有益实例尚未得到系统总结，对于接种后林木对内生真菌的响应过程也知之甚少。
2024年8月，Forestry Research在线发表了福建农林大学林学院王凯课题组撰写的题为Advances in the beneficial endophytic fungi for the growth and health of woody plants的综述论文。
首先，本文就内生真菌的定义等相关知识展开介绍。内生真菌与植物的关系包括共生、共栖和寄生。内生真菌可以为植物提供多种益处，植物则为真菌提供碳水化合物。尽管许多研究发现部分内生真菌对植物宿主有益，但值得注意的是内生真菌对不同植物宿主而言也可能具有致病潜力，这主要取决于环境因素和宿主易感性。
该论文还概括内生真菌的定殖过程——内生真菌通过特定的附着和穿透机制在植物体内定殖。该论文指出当前较为完整的内生真菌从进入宿主到在体内成功定殖的两种进化策略为：（1）避免和/或抑制宿主防御机制，并免受宿主产生的其他有毒代谢物的侵害；（2）通过群体感应和群体淬灭调节常驻内生菌的生长和毒性。
图1内生真菌的定殖过程及策略
其次，许多内生真菌同样能产生多种多样的次生代谢物以增强木本植物抗性，包括维生素、多糖、植物激素等，如某些真菌能产生吲哚-3-乙酸。已知内生真菌产生的多数天然产物具有抗微生物、抗寄生虫、抗癌和抗病毒活性，如具有抗菌活性的倍半萜类Tremulenolide A。该论文接着阐述内生真菌与木本宿主植物之间的密切相互作用。总而言之，内生真菌通过三种方式对木本植物起到积极作用：（1）促进林木自身生长发育；（2）协助林木应对生物胁迫；（3）协助林木应对非生物胁迫。
图2内生真菌促进木本植物生长发育的方式
随后，本文就上述三种途径分别归纳各种有益内生真菌对木本植物的实践应用案例并重点关注林木在接种内生真菌后的反应。大量研究表明内生真菌的存在更有利于木本植物在各种胁迫环境（盐胁迫、干旱胁迫和重金属胁迫等）中获得更好的适应性。
此外，该论文基于课题组的研究背景发表现阶段与杉木内生真菌相关的研究进展。本课题组已从杉木的不同组织器官中分离纯化得到多种内生真菌，并开展一系列工作成功筛选目标内生真菌，其中包括进行内生真菌-病原菌对峙实验和溶解有机磷及无机磷等试验。之后本课题组计划选择目标内生真菌菌株进行促进杉木生长试验和杉木-病原菌-内生真菌互作实验加以验证杉木内生真菌的潜在有益功能，从而为在自然环境中提升杉木生长提供科学的参考依据。最后，该论文提出今后木本植物中内生真菌研究的四个潜在研究方向。
综上所述，该论文先是总结关于内生真菌以及植物内生真菌产生的天然物质等背景知识，最后从促进林木自身生长发育、抵御生物和非生物胁迫多方面归纳有益内生真菌在木本植物上的应用实例。此外，本文还阐述从杉木中筛选有益内生真菌并验证其有益功能的一系列实验，以探索杉木与内生真菌间的互作关系。因此，本综述从多个角度阐述了内生真菌对木本植物的有益作用，以期为林业资源的保护和利用提供理论支持和实践指导。
福建农林大学林学院王凯为论文通讯作者。研究生洪亮为论文第一作者，研究生王庆澳、刘雨馨，本科生张君豪、陈轩参与了本论文的撰写工作。福建农林大学林学院马祥庆、吴鹏飞、赫尔辛基大学Fred O.Asiegbu教授也参与了本文的撰写与修改工作。本论文得到福建省自然科学青年项目、福建农林大学林业高峰学科建设项目等项目的资助。