丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）属于球囊霉门（Glomeromycota），在生态和农业中有着重要作用，但其物种丰度、多样性和生态学方面的研究十分有限。目前，用于AMF群落研究的分子技术尚有一些不足。在众多的AMF群落研究中，使用的扩增片段（DNA markers）和引物差别较大，这远远不能表征环境中真实的AMF类群。AMF群落研究中使用最广泛的扩增片段是rDNA，主要是由小亚基（SSU或18S）rRNA基因、包含5.8S基因的转录间隔区（ITS）、大亚基（LSU或28S）rRNA基因、5S基因以及两个基因间的间隔组成。各个区段（18S、ITS和28S）的扩增片段均有研究，但是各有其优缺点。SSU rRNA基因是AMF群落研究中使用的最主要扩增片段，但其分辨率不够高，容易忽略一些AMF类群。
在众多测序技术中，一代测序技术（Sanger）可得到全长的核糖体基因序列，但其成本高、通量低；二代测序技术（Illumina）成本低、通量高、但读长短，只可对少数几个可变区进行扩增；而三代测序技术（PacBio）可进行全长扩增子测序，集合了Sanger测序的读长优势和二代测序的高通量优势，提高了物种分类的准确性和分辨率。
2021年3月29日，捷克Zuzana Kolaříková和Petr Kohout团队在New Phytologist发表了题为PacBio sequencing of Glomeromycota rDNA: a novel amplicon covering all widely used ribosomal barcoding regions and its applicability in taxonomy and ecology of arbuscular mycorrhizal fungi的方法性论文。在该研究中，作者使用巢式PCR扩增AMF特异性的2.5 kb的rDNA片段，该片段包含大部分SSU rRNA基因（V4和V5可变区）、完整的ITS片段（ITS1-5.8S-ITS2）以及部分LSU rRNA基因（D1和D2可变区）。之后，在PacBio平台上使用Single Molecule Real Time（SMRT）测序对其进行测序。结果发现，该方法具有高的生物分类学分辨率，在检测各种AMF类群和描述复杂的AMF群落中均适用，也有效地克服了因一些不可培养的AMF带来的认知不足。
图1 AMF的rDNA片段
图2 AMF科和目水平的相对丰度（a）以及非AMF和AMF序列的相对丰度（b）
图3 最大似然法的AMF系统发育树
编辑∣冯曾威
审核∣姚青
广东省科学院微生物研究所菌种组-华南农业大学园艺学院土壤微生物组联合团队
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