New Phytologist | 加州大学伯克利分校揭示水分胁迫和菌根破坏引起叶际微生物组的平行变化！

土壤水分和养分含量是植物健康最重要的预测因素之一。随着气候的变化和管理方法的改变，水分消耗或土壤养分组成改变的频率和严重程度预计会增加。因此，了解相互作用的生态胁迫因素在未来几年将如何影响植物功能至关重要。难题的一个关键部分是这些变化如何影响地上和地下与植物相关的微生物群落，以及植物与微生物群落的相互作用如何缓冲或加剧这些胁迫源。植物微生物组在植物生长、免疫发育和抗病等方面发挥着关键作用（Nature | 年度重磅合集：植物微生物组！Nature Reviews Microbiology | 植物-微生物互作：从群落组装到植物健康），越来越多的研究表明，这些关联在不断变化的全球条件下很容易受到破坏，包括气候和农业管理。例如，在地下，干旱会导致微生物动态发生复杂的变化，包括对菌根关联的负面影响和正面影响，这是植物生长的关键驱动因素。此外，通过农业集约化增加施肥会导致植物减少对微生物共生体（如菌根和根瘤菌）的资源分配。总之，在不断变化的环境中，水资源可用性、土壤养分含量和菌根群落的变化可能会改变植物的生长，包括植物与微生物组的相互作用。

2021年10月19日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了美国加州大学伯克利分校Britt Koskella（Nature Reviews Microbiology | 加州大学伯克利分校综述微生物群落组装中的优先效应！）团队的最新相关研究成果，题为Water stress and disruption of mycorrhizas induce parallel shifts in phyllosphere microbiome composition的研究论文。

• 水和养分的获取是植物健康和生态系统功能的关键驱动因素。这些因素通过土壤和根系相关的微生物反应直接和间接影响植物生理，但它们如何反过来影响地上植物-微生物相互作用尚不清楚。
• 通过田间和实验室中的实验操作，本研究探究了水分胁迫、土壤肥力和丛枝菌根真菌对番茄 (Solanum lycopersicum) 叶际细菌和真菌群落的相互作用影响。
• 水分胁迫和菌根破坏都降低了叶际细菌的丰富度，使植物间的细菌群落组成均一化，并降低了优势真菌类群的相对丰度。本研究观察到受灌溉和菌根关联影响的叶际中单个微生物类群的惊人平行性。
• 研究结果表明，土壤条件和地下相互作用可以塑造地上微生物群落，对植物健康和可持续农业具有重要的潜在影响。

图1. 水分胁迫降低了番茄叶际中细菌α和β多样性并增加了真菌α多样性

图2. 与野生型相比，rmc基因型具有较低的细菌α和β多样性，以及较低的真菌α多样性

图3. 水分胁迫和rmc基因型诱导细菌组成的平行变化

图4. 细菌和真菌组成之间的相关性

图5.从田间到实验室的多样性和组成变化

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