伯克利大学揭示传播方式决定叶际微生物组的宿主特异性

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关键词：

来源：

Ad植物微生物

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资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2023-11-30

摘要：

微生物扩散到叶际的主要来源是附近的植被，并且周围植被的物种特性、大小和环境背景已被证明会影响微生物组的组装。在低多样性植物群落中，相关植物之间的传播比不相关植物之间的传播更有可能，并且这种一致的植物驱动的选择压力（称为生态/植物过滤效应）可以促进微生物组的宿主专一性。相比之下，不同植物物种之间的频繁传播（这可能是多样性较高的植物群落中的常态）可能会破坏微生物组的专一性，而是选择能够通过多组宿主过滤效应持续存在的类群，从而推动微生物组的普遍性。更好地理解特异化或遍化产生的方式可以为可持续农业、保护和微生物组工程的新战略提供信息。这种传播差异的长期后果也可以揭示在进化过程中形成或维持共生关系的机制。近日，美国伯克利大学团队研究了植物宿主同种传播与异种传播对叶际微生物群落的影响，研究成果以‘Conspecific versus heterospecific transmission shapes host specialization of the phyllosphere microbiome’为题在线发表在国际著名学术期刊Cell Host & Microbe上。在病害生态学中，已知病原体在同种宿主与异种宿主之间的传播会影响病原菌的特化和毒力，但我们还不知道微生物组水平是否会产生类似的影响。本研究通过实验将叶片相关微生物组在同种或异种植物宿主间传递来验证这一观点。虽然同种传递会产生持续的宿主过滤效应和更多的微生物组内部网络连接，但异种传递会导致较弱的宿主过滤效应和更高水平的相互连接。与同种系相比，异种系移植到新植物上时，异种品系因宿主物种而产生的差异小于同种品系，这表明微生物组向普遍性转变。最后，来自番茄的同源品系在番茄宿主上与在豆类或辣椒上传递的品系相比表现出竞争优势，这表明微生物组水平的宿主专一性。总之，本研究发现传播方式和以前的宿主历史决定了微生物组的多样性，重复的同种传播推动了微生物组的专一性，而重复的异种传播则促进了微生物组的普遍性。