石斛共生菌根(Dendrobium symbiotic mycorrhzae),是指石斛根与真菌形成的共生联合体。石斛根与根围区域中有害或有益真菌发生协同进化,并且对真菌的侵染产生一种适应性的机制,从而形成适应复杂生态环境的共生体系。在两者长期直接或间接的接触中,真菌侵染并定植于石斛根部组织中,与石斛根系建立互惠互利关系,在根部形成特定的功能性结构,促进石斛的生长发育和药效成分积累。在这一过程中,真菌的某些分子机制发生了变化,并诱导石斛中的基因发生相应的变化。迄今为止,有关石斛共生菌根的研究主要集中在形态发生及对寄主植物生物量和药效成分的影响等方面,而基本未涉及分子机理的研究。因此,本研究在建立石斛-真菌互作体系的基础上,从真菌的角度对两者互作的分子机理进行了初步分析。首先,我们利用实验室已建立的金钗石斛(Dendrobium nobile)-石斛小菇(Mycena dendrobii)菌根共生体系,采用高通量测序技术对基因组未知的石斛小菇进行基因表达谱分析。利用Illumina测序技术检测发现,石斛小菇侵染金钗石斛前后共65535条基因表达发生变化,40594上调、24941下调。如Unigene65712、 Unigene65407、Unigene68656等上调倍数达到15倍以上,是Cl-通道蛋白、生长素跨膜蛋白、肽合成酶合成代谢途径的重要基因,可能参与了石斛菌根的建立过程,其功能将有待进一步的研究。同时,我们对实验室从野生石斛植株中分离到的一株丝核菌(Rhizoctonia)的共生作用进行研究。显微观察发现,共生10天后,真菌开始侵入石斛根部周皮细胞,并在30天后侵入根部中柱层,建立了丝核真菌与金钗石斛组培苗的菌根共生体系。进一步统计分析发现该共生体系能促进金钗石斛组培苗生物量的积累。随后,我们参考石斛小菇转录组中的变化基因,定量分析丝核菌中相应基因的变化。发现丝核真菌中多个基因的表达同样发生了明显上调,如18S、28S、5.8S、25S核糖体RNA基因、翻译延长因子(TEF)基因,它们可能参与了菌根的建立过程。在今后的研究中,我们将对这些基因功能进行更深入的论证。