ISME | 研究揭示微生物组组装的宿主特异性及其对浮游植物的适应性影响！

对真核生物宿主与其微生物群落之间共生关系的深入了解，改变了决定宿主适应性、生态和行为的模式（Nature Reviews Microbiology | 植物微生物互作：从群落组装到植物健康；深度解读：如何操控植物微生物组改善农业？）。关于宿主与环境在塑造微生物组中的作用以及微生物组的组成如何影响宿主适应性，仍然存在疑问。2020年10月23日，权威期刊The ISME journal发表了美国密歇根大学Vincent J.Denef课题组的最新相关研究成果，题为Host specificity of microbiome assembly and its fitness effects in phytoplankton的研究论文。

利用生态学中的一个模型系统--浮游植物，科研人员测试了微生物组是否具有宿主特异性，是否赋予宿主特异性的适应性益处，以及它们的组成和适应性效果是否在时间上保持不变。科研人员使用了一种实验方法，其中清除了宿主的细菌，然后将其暴露于自然环境中的细菌群落，以允许招募微生物群落。科研人员发现浮游植物微生物组由从这些自然环境中募集的分类单元组成。微生物组的招募是宿主特异性的，宿主物种比环境解释了更多的微生物组组成的变化。虽然微生物组组成随着时间的推移而变化，然后稳定下来，但宿主特异性仍然存在数十代。微生物群落提高了宿主的适应能力，但这些适应性效应对五个物种中只有两个物种具有宿主特异性。随着时间的流逝，微生物组组成的变化会增强宿主的适应性。总的来说，这项工作巩固了宿主因素在塑造微生物组中的重要性，并阐明了微生物组组成和适应性效应的时间动态。

图1：来自密歇根州东南部三个池塘的细菌群落与迁移到最初含有无菌藻类的罐子中的群落不同

图2：使用布雷-柯蒂斯距离度量法描述的细菌群落组成，在池塘水中初始无菌藻类72-h潜伏期后立即表现出对藻类宿主物种的特异性

图3：相对于初始池塘水，藻类培养物在众多类群中的比例明显偏低和偏高

图4：与最初的藻际相比，接种了最终藻际的五种初始无菌藻的种群密度显着提高

图5：与五种绿色真核藻类联合组装的藻际细菌群落被分离出来，并分别重新引入到五种已经变成无菌的藻类中

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