Nature子刊 | 与敌人联合起来！研究揭示微生物如何保护植物免受病原体侵害！

2022年2月25日，国际权威学术期刊Nature Ecology & Evolution发表了德国马克斯-普朗克图宾根生物研究所Detlef Weigel（近5年165篇高水平文章！Detlef Weigel院士团队在植物微生物共进化领域取得重大进展！eLife | 德国马普发育所揭示宿主相关微生物PCR能够方便地测量微生物总量和群落组成！）团队的最新相关研究成果，题为Commensal Pseudomonas strains facilitate protective response against pathogens in the host plant的研究论文。研究人员发现了假单胞菌的良性菌株如何保护植物对抗其有害的细菌近缘物种，表明了拟南芥上有益的和致病的假单胞菌共存能改善植物健康，但确切的程度取决于植物和微生物的基因构成。这些发现可能有助于设计合成杀虫剂的天然替代品。

植物在其表面寄生的微生物与人类在其皮肤或肠道中寄生的微生物相似。这些微生物可能作为促进健康的帮手，也可能导致病害。Weigel团队的研究人员旨在进一步了解当假单胞菌病原体和假单胞菌共生菌共存于拟南芥的叶子上时对植物的益处。共生菌是生活在生物体上的微生物，对宿主有有益或中性的影响。特别是，他们研究了假单胞菌共生体的相互关系以及它们对同一菌株的有害分离株的植物保护作用。

以前的一项研究结果提出了一个问题：植物如何能够作为病原体宿主，但仍然保持健康。在农业中，许多方法，如杀虫剂或修剪，都被用来摆脱植物病原体，因此，观察到许多野生植物可以与它们的病原体和谐相处，这令人惊讶。为了创造尽可能接近自然的条件，研究人员让一组植物只感染了共生菌，另一组只感染了病原体，第三组则混合了共生菌和致病菌株。其目的是模仿细菌通过风和雨的移动，以及将植物种植在土壤中而不是在平板中。通过基因组条形码，他们能够追踪单个多菌株的联合体背景，而不考虑其全基因组的相似性。

植物和细菌的遗传变异都很重要

研究人员观察到由共生假单胞菌的存在所诱发的植物免疫反应抑制了其致病性同类的生长。这不是一个微不足道的结果，因为所有感染的细菌都来自同一个属，尽管它们有很高的相关性，但植物免疫反应专门影响了一个致病系。此外，共生菌群由一系列不同的共生菌种组成，尽管没有一个被植物抑制，这进一步证明了宿主介导的抑制是多么的具有分类群特异性。然而，显然没有"一刀切"，对抗致病性假单胞菌的植物保护是有效还是失败，在很大程度上取决于植物和细菌的基因构成。研究人员没有确定具体的个体作为保护者，而是发现了集体的协同效应。这些新发现可能对农业具有重要意义。通过准确了解健康植物如何与定殖的病原体和谐相处，这也可以帮助设计新的农业技术以减少合成杀虫剂的使用。

研究系统

植物对共生体的耐受性比对病原体的耐受性更高

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