自然生态系统中的所有植物几乎都能与内生真菌形成共生关系。高度多样化的真菌共生体可以保护宿主免受生物和非生物性胁迫,从而提高植物对逆境环境的生态适应性。极旱荒漠生态系统的长期演变导致内生真菌与荒漠植被特殊的共生适应性。与内生真菌共生被认为是逆境胁迫下荒漠植物生存的重要策略。特定真菌—植物共生关系的建立可以赋予宿主耐热、抗旱以及提高生存力、初级生产力和群落结构等多种功能。因此,揭示荒漠植物与共生真菌之间的相互作用,对理解极旱荒漠生态系统的发生过程和演变规律具有重要意义。本论文以极旱荒漠灌丛植被（红砂、泡泡刺、合头草、珍珠猪毛菜、膜果麻黄）为研究材料,基于高通量测序和传统培养方法,在自然生态条件下,分不同植物,组织和季节系统研究极旱荒漠植物内生真菌群落多样性、物种组成及其与宿主和环境因子之间的相互作用,阐明内生真菌在极旱荒漠生境的生态分布特征。在体外培养条件下,探究荒漠植物不同组织内生真菌的耐旱生理响应,揭示内生真菌自身适应干旱胁迫的适生物学特性。以典型荒漠牧草沙打旺为研究对象,室内构建植物—真菌共生体,分析荒漠内生真菌在干旱条件下对宿主生长的促生效应和生态功能响应;揭示植物-内生菌功能共生体适应荒漠环境的生态对策,为极旱荒漠生态系统稳定性发展、资源保护和生态健康提供对策与依据。主要试验结果如下:1.利用高通量测序技术对5种荒漠植物根、茎、叶组织内生真菌进行ITS2序列测序,共获得337个操作分类单元（OTUs）,优势种类以Dothideomycetes和Pleosporales为主。基于传统组织培养法和ITS序列比对,在5种植物不同组织共分离鉴定82个分类种,隶属30属48种。仅分离得到一种担子菌（Coniophoraceae）。其中,优势纲和目分别为Dothideomycetes、Sordariomycetes和Pleosporales,这与高通量测序结果一致。Alternaria sp.是优势属,出现在所有植物组织样本中,丰度占比为13.51%～70.87%。2.植物种类对茎、叶和根组织内生真菌群落组成有显著影响。泡泡刺茎内生真菌OTU丰富度显著高于其他植物,而红砂叶组织（29.08%）和根组织（36.30%）独有的真菌OTUs最多。植物种类对茎内生真菌OTU丰度有显著影响（χ~2=10.939,P=0.027）,且茎组织内生真菌Shannon多样性和均匀度在不同植物间的变异也较大。NMDS和相似性检验发现植物种类对茎内生真菌群落组成的方差解释率为51.4%,大于叶（41.1%）和根（38.7%）。除红砂外,其余4种植物均对内生真菌有偏好性,70种内生真菌OTUs有显著的宿主偏好性。其次,有26对植物和内生真菌表现出二维偏好性。3.不同组织内生真菌群落组成有显著差异,茎叶组织内生真菌与根系内生真菌群落组成表现出明显分化。5种植物根系内生真菌侵染率较茎组织显著较低,但根组织内生真菌（30种）物种丰度较高,扩增子测序也显示根系独有的真菌OTUs最多（140种）。NMDS和聚类分析表明,根系和地上组织内生真菌物种多样性差异显著,且组织对内生真菌变异的解释大于植物种类。在372对组织生态位和内生真菌中,有44对表现出明显的组织偏好。真菌共生网络结构分析表明,荒漠内生真菌表现出种间共存关系,且根系真菌网络种间连通性最高。在根系内生真菌网络中,Pleosporales是关键类群。4.基于地下根系内生真菌特征,对荒漠植物内生真菌群落季节动态变化进行分析。5种植物根系内生真菌侵染率和和物种多样性在夏季（7月）和冬季（12月）显著高于秋季（9月）。PCA分析显示内生真菌群落在不同季节的分布差异,7月内生真菌物种组成与9月和12月差异显著。Eurotiomycetes和Sordariomycetes在7月丰度高,而Dothideomycetes在12月丰度高。在分离种水平,Alternaria chlamydospora主要在7月和12月根系分离,Fusarium hostae在7月和9月分离率较高,而Herpotrichia striatispora主要分离自7月份根系组织。土壤因子受不同荒漠灌木和季节的交互影响,在很大程度上决定了植物根系真菌群落组成（VAP:36.3%）。土壤脲酶（25.38%）、磷酸酶（11.35%）以及土壤湿度（14.69%）、有效氮（28.32%）和速效磷（11.61%）是影响荒漠根系内生真菌群落变化的主要生态指标。5.在30个根系特有真菌中,有17个类群被认为是深色有隔内生真菌（DSE）,其培养特征为黑色化结构和暗隔菌丝。DSE在5种植物根系中形成了典型的菌丝和微菌核共生结构,且不同植物DSE定殖率（15.56%～56.33%）存在差异。DSE定殖率与土壤p H和氮、磷存在显著相关性。与内生真菌多样性分布不同,DSE定殖率在气候干旱的秋季（9月）显著较高,说明DSE在根系中的定殖可能是荒漠植物依靠DSE来应对逆境环境的一种有效的适应性策略。6.体外胁迫培养下,所有测试内生真菌都能在干旱胁迫的MMN液体培养基中生长,说明从极旱荒漠植物中分离的真菌,表现出对干旱胁迫的适应性。PCA分析表明,超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）和可溶性蛋白是不同真菌种类响应干旱胁迫的主要差异指标。茎叶内生真菌与抗氧化物质有更强的相关性,其SOD和GSH的含量显著较高;而根系真菌与渗透性物质更相关,表现在较高的可溶性蛋白含量。内生真菌黑色素含量的变化也与干旱胁迫耐受性有关。7.分离自荒漠植物的2种叶片真菌和3种根系真菌均能成功侵染沙打旺叶和根组织,且真菌对干旱耐受性响应依赖于真菌种类。不同来源真菌对沙打旺幼苗生长有显著影响。叶片Neocamarosporium chichastianum和Alternaria sorghi真菌接种对沙打旺分枝数、总根长和根表面积表现出抑制作用,根系Alternaria chlamydospora和Sarocladium kiliense真菌回接显著促进了沙打旺地上分枝和根系形态结构的发育。真菌对沙打旺根系的促生效应与水分状况有关。正常水分处理下,除Monosporascus sp.接种外,真菌接种对沙打旺根系生长无显著作用;干胁迫处理时,N.chichastianum,A.chlamydospora和S.kiliense接种都表现出对总根长和根表面积的显著促进作用。8.真菌接种对沙打旺土壤理化性质的影响主要归功于真菌种类的不同。叶片A.sorghi和根系A.chlamydospora接种显著降低了土壤p H,且A.sorghi显著提高了土壤脲酶活性。根系真菌对硝氮和有效磷影响不显著,但N.chichastianum接种导致沙打旺土壤速效磷和硝氮增加。所有真菌接种均促进了土壤有机碳的积累。9.在干旱非灭菌条件下,分别对沙打旺幼苗进行单一和多菌株混合接种处理。真菌接种对植物根系生长和根际土壤过程有显著影响,这取决于内生真菌的组合。S.kiliense单接种促生效果最好,而A.chlamydospora和Monosporascus sp.共接种生长效果高于两株真菌单独接种。尽管3种真菌混合接种对生长性能影响不显著,但却显著影响了沙打旺根际土壤真菌群落多样性和组成。不同真菌处理表现出对特异真菌种类的富集,且与土壤养分循环密切相关。结构方程模型显示,真菌接种主要通过影响土壤真菌群落物种组成和种丰富度以响应土壤反馈,进而作用于植物生长。