物种共存机制是植物群落构建和生物多样性维持的核心，然而植物伴生微生物在其中的作用却长期被忽视，尤其是这些微生物如何通过调控宿主植物的适合度差异和生态位分化而影响物种共存的内在机制，至今仍不明确。作为广泛存在于植物叶片组织中的共生微生物，叶片内生真菌可通过代谢调节、抗逆防护等多种途径影响宿主植物的生长发育。然而，其在分子功能层面如何影响宿主植物的适合度差异与生态位分化，进而调控森林群落的物种共存，目前仍缺乏系统性的实证研究与机制解析。
针对上述科学问题，中国科学院植物研究所生物多样性与生态安全研究团队整合了古田山亚热带森林103种木本植物幼苗的转录组数据、物种水平的功能性状以及长期幼苗动态监测数据，通过提取叶片内生真菌转录本并结合基因本体（Gene Ontology,GO）功能注释解析其分子功能，揭示了叶片内生真菌调控森林幼苗存活与物种共存的关键分子机制。研究发现，叶片内生真菌的转录本多样性与宿主植物的系统发育分化时间、最大树高密切相关，其分子功能可通过适合度差异和生态位分化两个途径显著促进幼苗存活；其中，高度依赖宿主系统发育的GO主要通过多生物互作相关的适合度差异过程发挥作用，而高度依赖宿主性状的GO则主要通过基础生命过程相关的生态位分化过程产生影响。
这一发现成功搭建了微生物功能基因组学与现代物种共存理论之间的桥梁，厘清了“叶片内生真菌分子功能—宿主适合度/生态位—幼苗存活与物种共存”的作用路径，不仅为理解共生微生物在森林群落构建和物种共存中的关键作用提供了新的理论视角，也为共生微生物在森林生物多样性保护与可持续利用中的应用奠定了重要理论支撑。
该研究成果于12月12日在线发表于国际学术期刊Ecology Letters。植物所助理研究员韩保财和浙江师范大学王云泉博士为论文共同第一作者，植物所梁宇副研究员为通讯作者。马克平院士、陈磊研究员、刘晓娟研究员、米湘成副研究员和博士后张思榕参与了上述研究。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1111/ele.70290
（植被与环境变化实验室供稿）
叶片内生真菌分子功能多样性调控亚热带森林幼苗存活的概念图