Science | 重磅！研究揭示微生物选择推动与宿主的共生！

许多豆科植物与固氮菌或根瘤菌有一种宿主-共生关系，这对植物和微生物都有好处（Science | 重磅研究揭示植物如何区分有益和有害微生物！）。2020年10月23日，权威期刊Science报道了多伦多大学生态与进化生物学系的最新相关研究成果，题为Experimental evolution makes microbes more cooperative with their local host genotype的研究报道。Batstone等人通过实验演化了五种豆科植物与不同细菌分离物之间的联合。没有观察到宿主对细菌联合的选择（宿主选择），而是发现细菌质粒内积累了突变并增加共生的强度。因此，细菌菌株和植物基因型之间的局部和近期的共生联合是由于细菌适应性的选择（PNAS | 英国牛津大学最新研究揭示根瘤菌从根际到共生的生活方式适应机制！）。

微生物组学的进步要求更好地了解有益微生物如何适应宿主（ISME | 解读大豆根际微生物群落变化与根瘤菌共生效率的关系！）。科研人员通过长达一年的进化实验和旨在研究固氮细菌（根瘤菌）如何适应豆科植物的交叉接种实验，测试了宿主是否选择了更具合作性的微生物菌株。科研人员将苜蓿中华根瘤菌（Ensifer meliloti）与蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）基因型之一配对，这些基因型在“选择”细菌共生体的强度上有所不同。不受寄主选择的影响，苜蓿中华根瘤菌迅速适应其当地的宿主基因型，并且当衍生微生物与宿主共享进化史时，它们更有益。这种局部适应主要限于共生质粒，假定的信号基因发生突变。因此，合作取决于伴侣基因型之间的匹配，并随着细菌适应其本地宿主而增加。

图1高质量的微生物伙伴在所有处理组中几乎蔓延到固定

图2 细菌适应当地宿主基因型

图3 大多数重要的基因组变异都是合作性的和局部性的

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