丛枝菌根（AM）是土壤真菌与植物根系间高度进化的互惠共生体。随着科研探索的不断深入，科研人员发现，陆地生态系统中菌根共生体系的分布之广、植物-菌根真菌-细菌间生物连续体的复杂多样，以及菌根共生调控机制的精细奇妙，均超乎想象。因此，菌根基础研究不仅在植物学、生态学及土壤学等领域持续占据研究热点，菌根应用技术在农业生产、环境保护，特别是退化土壤修复方面，也日益受到广泛关注。

近期，中国科学院生态环境研究中心的陈保冬研究员与分子植物科学卓越创新中心的王二涛研究员，在国内科技核心期刊《植物研究》上发表了《丛枝菌根生态生理与应用技术研究展望》，明确指出未来丛枝菌根真菌的研究将在三大领域迎来更为系统且深入的突破。

菌根研究：探索共生生理和生态功能机制

在AM共生体系中，AM真菌自宿主植物获取碳源，同时帮助植物从土壤中吸收矿质养分和水分，能够增强植物对土壤养分贫瘠、干旱、污染等各种逆境胁迫的适应能力。

菌根共生的分子机理，无疑是菌根研究的核心与挑战。借助遗传学和多组学等前沿技术，科学家们正致力于揭示共生体系构建及调控的分子机制，明确共生信号传递途径，以及共生结构形成与维持过程中的发育、周转与调控细节。这一研究不仅对于理解生命共生机制具有重大科学价值，更为菌根共生调控技术及AM真菌纯培养技术的发展奠定了坚实的理论基础。

随着研究视野的拓展，菌根真菌的生态功能研究也成为新的研究热点。由于AM真菌不具有严格宿主专一性，其可在不同植物根系之间建立菌丝连接，并通过根外菌丝网络实现不同植物间的资源再分配，从而维持植物群落结构及功能的稳定。在生态系统中，AM真菌深度参与物质循环，调节生态系统对环境变化的响应。此外，AM真菌还能通过多种机制促进土壤团聚过程，稳定土壤结构。科学家们逐渐意识到，AM真菌具有突出的功能多面性和不可替代的生态重要性。

然而，陈保冬和王二涛认为，当前有关AM真菌生态功能的研究仍显不足，缺乏对AM真菌在生态系统适应与反馈环境变化中潜在作用的深入探索。因此，目前迫切需要开展原位生态实验，通过定向调控菌根真菌群落，系统研究其与植物群落对环境变化的协同响应，探讨其在生态系统响应环境变化及退化生态系统生态恢复过程中的重要作用，研发菌根真菌群落调控策略与技术。

菌根应用：构建应用技术体系

论文明确指出，菌根生态学研究的最终目标是实现其生态应用。利用AM真菌等根际有益微生物构建功能菌群，改善土壤环境，增强植物抗逆性，是一种经济、高效且安全的退化土壤生态修复技术途径。然而，在自然环境中，菌根真菌接种的有效性受到环境条件和土著菌群竞争等多种因素影响，通常难以准确预测。菌根应用技术并非简单的菌剂生产与接种，而是一个复杂的应用技术体系。这包括评估接种必要性、构建预测模型、优化接种技术等关键环节。为确保菌根真菌成功定殖并发挥功能，还需针对性消除土壤障碍因子，研发复合微生物菌剂及配套土壤调控技术。

陈保冬和王二涛表示，未来，菌根研究与实践将更加注重微观、介观与宏观尺度的综合探索，充分考虑生态系统整体性，构建完善的菌根应用技术体系。通过促进植物-菌根真菌-土壤微生物群落的定向协同演替，实现生态系统的整体正向演化，从而提升生态系统的稳定性、生产力和恢复力。这不仅将为我们更深入地认知生物共生提供新视角，更为退化土壤生态修复和农业绿色发展提供了基于自然的解决方案，最终为促进人与自然和谐共生、推动可持续发展开辟新路径。