ISME | 美国堪萨斯大学James Bever课题组揭示植物病原菌的环境决定因素！
实验和理论证据表明，植物病原菌在构建植物群落，特别是在维持植物群落多样性方面发挥着重要作用。例如，成熟树木附近的土壤病原菌积累可能是同一物种幼苗生长不良的原因。病原菌对同种幼苗的抑制可以使异种有机会在这一区域中获得成功，从而使植物群落更加多样化。土壤病原菌是植物与其土壤群落之间常见的负反馈的主要原因，这种机制维持了植物多样性的大规模模式。同样，当植物迁出其原生地时，病原菌的释放可能有助于推动其成功入侵新的区域，这进一步证明了病原菌在植物群落结构中的关键作用。鉴于病原菌在植物群落结构和多样性中的重要作用，植物群落对扰动的反应可能是由其病原菌群落的敏感性所决定的，但其具体机制还不清楚。
近日，美国堪萨斯大学James D. Bever教授课题组在权威杂志The ISME Journal发表了题为“Root pathogen diversity and composition varies with climate in undisturbed grasslands, but less so in anthropogenically disturbed grasslands”的研究论文，探讨了气候梯度和人为干扰对草原上根系病原菌的影响。
土壤传播的病原菌构建了植物群落，塑造了它们的多样性，并通过这些影响调控植物对气候变化和干扰的反应。然而，人们对植物病原菌群落的环境决定因素知之甚少，因此，本文探讨了气候梯度和人为干扰对草原上根系病原菌的影响。本研究考察了美国中西部自然降水和温度梯度下未受干扰和人为干扰的草地中两个病原菌群落-真菌病原菌和卵菌类的群落结构。在未受干扰的草地上，降水和温度梯度是预测病原菌群落丰富度和组成的重要因素。卵菌丰富度随降水增加而增加，而病原真菌丰富度取决于降水和温度的相互作用，随着降水量的增加，真菌丰富度随着温度的升高而增加。扰动改变了植物病原菌的组成，降水和温度对扰动草原的病原菌丰富度和组成的影响减小。由于病原菌可以调控植物群落的多样性和结构，病原菌对扰动和气候的敏感性表明，病原菌群落的退化可能会调控扰动草原上本地植物多样性的丧失或限制其恢复，并可能改变植物群落对气候变化的反应。
图2 降水对扰动草原病原真菌系统物种丰富度的预测
图3 降水与温度相互作用，预测扰动草原病原真菌系统物种丰富度