磷是植物生长必需的营养元素，但在森林土壤中常以难溶形式存在，严重限制了林木的生产力和生态系统稳定性。研究表明，低磷胁迫会抑制树木生长、降低光合作用效率，并影响养分分配和利用，是制约南方针叶林高质量发展的重要因素。因此，深入揭示马尾松等主要乡土树种的低磷适应机制，对于提升森林培育效率和生态恢复能力具有重要意义。

近期，贵州省山地资源研究所与贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心围绕马尾松低磷适应机制研究取得新进展。相关成果发表在国际知名期刊《Industrial Crops and Products》（中科院一区TOP），题为 “Ectomycorrhizal-mediated lignin pathway activation enhances phosphorus use efficiency in Pinus massoniana”。

本研究以马尾松为对象，通过接种外生菌根真菌橙黄硬皮马勃（Scleroderma citrinum），结合形态学、生理测定、转录组分析及阿拉伯芥异源转化验证，系统探讨了外生菌根共生如何帮助马尾松缓解低磷胁迫。结果表明，外生菌根显著促进了幼苗根系发育和磷积累，并优化了根-茎-叶之间的磷分配。在分子水平上，共生关系特异性激活了苯丙烷—木质素合成通路：针叶中 PmCAD、PmPRX 等基因上调，增强了木质素单体合成与聚合；根系中 PRX、4CL、BGL、REF 等基因诱导表达，促进细胞壁重塑和共生界面构建。进一步功能验证发现，PmCAD3 和 PmPRX7 的过表达显著提高了转基因拟南芥在低磷环境下的磷积累能力。

本研究首次揭示了马尾松在低磷环境下依赖外生菌根真菌，通过激活 苯丙烷-木质素代谢模块 来提高磷吸收与利用效率的分子机制。该成果不仅为针叶树种适应低磷逆境提供了新的理论依据和候选基因资源，也为培育高效利用磷的林木新品种和促进森林可持续经营提供了重要参考。

图1：马尾松幼苗接种Sc的外观形态和生理指标。

图2：不同处理条件下苯丙素类化合物生物合成的转录组富集及基因表达分析。

图3：在低磷胁迫条件下苯丙素生物合成途径的激活。