内生真菌 (fungal endophyte) 是指存在于健康的活植物体内, 并不使宿主形成明显病害症状的一类真菌[1]。感染内生真菌的宿主分布非常广泛, 涉及草本、灌木、针叶树和藻类等多个类群, 特别以禾本科植物最为常见。从世界范围来看, 目前已发现有内生真菌至少存在于在80个属290多种禾本科植物中[2]。禾草内生真菌菌丝大多数存在于植物的顶部茎秆分生组织中, 也分布在植物的叶片、叶鞘、种子和穗中, 内生真菌的宿主植物主要集中在两个单子叶植物科：禾本科 (Poaceae) 和莎草科 (Cyperaceae) 中[3]。在植物营养器官中, 茎基部分生组织中内生真菌菌丝密度高于叶鞘和叶片[2]。有研究发现不同生长阶段的宿主植物体内的内生真菌丰度和分布也有明显不同[4]。
对于全球自然生态系统中禾草内生真菌感染率的调查结果显示, 芬兰高羊茅的感染率在96%-100%之间[5]; 丹麦黑麦草感染率变化范围4%-82%[6]; 北非的摩洛哥、突尼斯和地中海的撒丁岛地区高羊茅感染率分别为89.3%, 57.5%和68.6%[7]。Vinton等发现北美草原披碱草属禾草Elymus canadensis的种群感染率均为100%[8]。南志标等对中国21个地区的披碱草 (Elymus dahuricus) 进行了染菌率调查, 并在其中6个地区的披碱草种子中发现内生真菌感染率在4.4%-100%[9]。内生真菌在内蒙古草原天然禾草中有广泛分布, 常见禾草中有约63%的禾草感染内生真菌[10]。Ahlholm等在研究环境和宿主基因型对白桦内生真菌感染率的影响时发现, 环境与基因型的交互作用共同决定特定基因型内生真菌在环境条件改变时的感染率[11]。
大量研究表明, 内生真菌与人工禾草的关系是互利共生关系[12-13], 而与天然禾草的共生关系是从拮抗到互利共生都存在[14-15]。内生真菌的影响不只限于宿主植物, 还可能涉及植物所在生境的土壤微生物。土壤微生物参与推动生态系统的物质循环和能量流动, 有机物的分解, 养分转化等生化过程, 是土壤养分的储存库和植物生长可利用养分的来源之一, 可作为衡量土壤肥力水平和土壤养分资源生物有效性的重要指标[16]。禾草内生真菌对土壤微生物群落结构和功能的影响逐渐受到学者的重视[17]。有研究报道, 内生真菌显著增加了盆栽羊草土壤中细菌、革兰氏阴性细菌、真菌磷脂脂肪酸含量和磷脂脂肪酸总量, 增加了羊草样地土壤中革兰氏阳性细菌和放线菌的磷脂脂肪酸含量[18]。Casas等发现存在于黑麦草中较高的内生真菌Neotyphodium occultans能够增加土壤真菌活性, 影响土壤微生物群落的代谢多样性[19]。
目前关于天然禾草内生真菌的生态学效应的研究多集中于栽培禾草或天然禾草的盆栽实验, 然而对原生生境中天然禾草内生真菌的分布及其对土壤微生物的影响鲜有报道。