作者：韦中、胡洁本期周刊为您介绍LorMe近期发表的关于番茄根际微生物演替过程及其功能动态的文章。导读根际微生物组结构和功能特征随生长发育而改变，并与植物生长和健康有密切关系。不同时期的群落结构演化规律已有不少研究，但是关于功能多样性变化规律及潜在驱动机制的相关报道还较少。本研究利用高通量测序和分离株表型相结合的方法，展示了番茄根际细菌群落按照生态演替模式自发组装成高抑病性微生物区系的过程。发现根际微生物聚集是一个动态过程，从植物生长前期根际具有随机资源利用重叠物种的先锋群落到植物生长后期根际的高密度、功能互补的群落。通过测定从不同植物生长阶段分离出的细菌菌株的资源利用能力、抑菌能力和抗逆境特征，并将相关特征与合成菌群抵抗病原青枯菌入侵能力相关联，证明了功能多样性高的细菌群落能够更好地抵抗病原菌的入侵本研究表明生态位划分和群落演替是驱动根际微生物群落功能的重要因素，强调了幼苗对病害敏感的原因，为构建功能微生物组合，提升植物健康提供了理论支撑。主要结果一、根际细菌群落丰度、多样性和结构受到植物生长发育的影响根际总细菌数量随时间而增加：苗期根际细菌数量略高于土体土，果期根际细菌数量增加了十倍。根际细菌多样性低于土体土细菌多样性。土体土细菌群落结构与根际土不同。花期与果期的根际微生物群落非常相似。这些结果表明，根际细菌群落丰度、多样性和结构受到植物生长发育的影响。图1

对稀缺资源的争夺是生物世界的永恒主题，植物根际的微生物也不例外。根际有益微生物与病原微生物之间，围绕什么稀缺资源进行争夺？如何上演你争我夺？对作物健康有什么影响？LorMe实验室近日取得重要进展，成果揭示根际微生物铁载体介导根际菌群与土传病原青枯菌互作，在作物健康中发挥了关键作用。当地时间5月11日，成果在国际权威学术期刊《自然微生物学》Nature

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e）。此外，在发病植株中，吞噬型原生动物的相对丰度随着植物生长而显著降低（图4），而这一降低与青枯病的爆发相吻合，因此我们进一步推测吞噬型原生动物可以控制植株生长过程中病原菌的生长。图3

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周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍作弊促进竞争物种在群落中共存。原文来自于2017年发表在ISME上的文章《Cheating

作者：汪宁祺，南京农业大学博士在读，主要研究土壤抑病性的构建与形成机制。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍病原菌突破根际侵染植物后植物如何抵抗病原菌。原文来自发表在Science上的文章《Pathogen-induced

周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍噬菌体与细菌间的军备竞赛。原文来自于2020年发表在Nature上的文章《The

作者：任鹏，南京农业大学硕士在读。主要研究根际资源与微生物互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍链霉菌和黄色粘球菌竞争铁素与抗生素产生的关系以及微生物互作的重要性。原文来自于2020年发表在ISME

elegans的血红素摄取的遗传分析已经确定了进化上保守的血红素运输机制。本文的研究提出了大胆的可能性，即肠杆菌素在铁代谢和微生物群与更复杂宿主的相互作用中也可能起相互作用。图4

作者：李婷婷，南京农业大学硕士在读，主要研究根际噬菌体疗法周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍细菌和古菌针对噬菌体和质粒进化出的除已知抗性系统之外的多重抗性系统。原文于2018年发表于Science。摘要细菌和古菌极易受到病毒（噬菌体）的侵染，因而进化出了多种复杂的特异抗噬菌体机制，这些机制被称为原核生物的“免疫系统”。虽然关于细菌抗噬菌体的研究已经有数十年的历史，但是仍然有大量未知的非模式细菌抗性基因系统有待探索。这篇文章通过检测在原核生物中已知的抗性基因周边的基因家族全面表征了细菌的防御性基因库。经过系统设计和模型验证，候选的防御系统被证实具有抗噬菌体活性。文章报道了九种以前未知的抗噬菌体系统和一种在微生物中广泛分布并强有力对抗外来质粒入侵的保护系统。试验设计本研究分析了>45000个细菌和古菌的基因组（总编码>1.2亿个基因）中的14083个蛋白家族（pfams），以一种流水线式的抗性基因系统检测方式开展。筛选到候选的抗性基因组之后，将这些候选的抗性基因组导入模式菌中，再利用不同的噬菌体进行侵染试验，验证抗噬菌体活性。图1

作者：邵正英，南京农业大学博士在读。主要研究铁载体介导的根际细菌互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍天然束毛藻群落对对自然环境中富铁粉尘颗粒的选择性收集。原文来自于2019年发表在The

周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍植物受到病原菌侵染招募土壤有益菌抵御病害的现象。原文来自于2018年发表在The

祝贺LorMe，一路上有你在南农生根，在南农成长；你来，我们一起奋斗！祝贺孝芳，也感谢她的努力王孝芳博士风采5年的坚持，终有回报。一个新的开始，短暂休息后，再出发。感谢参与该项目研究生的齐心协作研究生协作完成大批量噬菌体筛选试验没有你们的助攻，这一切或许永远没有可能。感谢徐阳春教授及LorMe小伙伴的倾心付出LorMe实验室全体合照这里是奋斗的地方，也是家，来来走走，都留有脚印，常回来看看。感谢沈其荣教授团队搭建的科学研究和国际合作平台本团队在沈其荣教授（左五）带领下建立了良好的国内、国际合作注：前排左三为Ville-Petri

Dutilh通讯作者单位：荷兰乌得勒支大学▼往期精彩▼【LorMe周刊】“虽败犹荣”：不成功的微生物入侵对土壤微生物群落的影响【LorMe周刊】微生物群落工程的新策略【LorMe周刊】

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作者：李婷婷，南京农业大学硕士在读，主要研究根际噬菌体疗法。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍噬菌体疗法与中性粒细胞与噬菌体在对抗急性呼吸道感染时的协同作用。原文于2017年发表于Cell

作者：曹可豪，南京农业大学硕士在读，主要研究高产铁载体抗病和促生功能菌株的筛选。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍铁限制导致枯草芽孢杆菌生物膜的扩张停止。原文来自于2019年发表在PNAS上的文章《Pulcherrimin

作者：尹悦，南京农业大学博士在读，主要研究根际微生物互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊主要为您介绍植物促生菌卡普氏假单胞菌WCS358抑制拟南芥免疫应答的机制。论文ID原名：Rhizosphere-associated

作者：任鹏，南京农业大学硕士在读。主要研究根际资源与微生物互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍不同养分限制条件下铁载体的分泌对菌群稳定性的影响。论文ID

作者：万文。研究方向为铁载体介导的植物-微生物互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您展示蓝藻Trichodesmium及其相关细菌如何通过捕获沙尘获得其中的铁。论文ID

周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍细菌-噬菌体协同进化中CRISPR系统-表面受体修饰-毒力基因三方面的进化权衡关系。论文ID原名：Bacterial

构建自组装和合成微生物群落检测微生物功能（test）检测阶段包括测定微生物组相关的表型和特性，以确保设计构建方案的有效性，例如是否达到设计预期，以及是否与观察到的结果有关联

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作者：杨可铭，南京农业大学博士在读。主要研究利用噬菌体防治土传病害。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍一个概念：Pathobiome。原文来自于2019年发表在Trends

作者：胡洁周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍LorMe实验室往期成果——土传青枯病的入侵破坏了番茄根际微生物区系。导读病原菌入侵植株后常常伴随着其周围物理环境及与宿主相关联的微生物区系的改变。植株、植株所处的物理环境和与植株相关联的微生物区系之间的相互作用和藕联关系如何决定大田条件下植物病害发生的动态过程至今尚不清楚。为此，南京农业大学的LorMe实验室连续采集了一整个栽培季度并且有病原菌存在的大田番茄根际土壤样品来研究青枯劳尔氏病原菌入侵植物的动态过程。研究人员根据土壤采集时间和植株发病状态将所采集的植株根际土壤划分为初始植株根际土壤、发病植株根际土壤和健康植株根际土壤三组来进行数据统计分析。主要发现本研究揭示了病原菌入侵植物过程中植株根际病原菌数量与根际土壤非生物(理化性质)与生物因子（根际细菌区系多样性、共发生网络复杂度和功能基因丰富度）之间的相互作用和藕联关系。大田调查试验结果表明，只有根际土壤水溶性氮的浓度随着病原菌的入侵显著增加，而其他土壤理化性质与病原菌入侵相关性极其微弱。然而，病原菌入侵与多种根际细菌物种的丰富度和多样性的降低、细菌相互作用网络的简化和相关功能预测基因的丢失之间存在着显著的相关性。植株生长初期根际病原菌数量较低，但是随着植株的生长不论健康植株或发病植株的根际病原菌数量都在增加，其中发病植株根际病原菌的数量急剧增加且与根际病原菌的相对含量正相关（图1）。图

健康土壤菌群网络与发病土壤菌群网络那么健康土壤微生物群落为什么能更好地抵御病原菌入侵呢？前期实验室发表在Ecology

作者：王佳宁，南京农业大学博士在读。主要研究噬菌体-宿主病菌的生态互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍细菌-噬菌体互作动态与其感染网络结构的关系。原文来自今年发表在EVOLUTION上的Coevolutionary

作者：汪宁祺，南京农业大学博士在读，主要研究土壤抑病性的构建与形成机制😎周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍微生物多样性在植物生长和土壤健康中的1+1＞2效应。原文来自今年发表在Annual

作者：王佳宁，南京农业大学博士在读。主要研究噬菌体-宿主病菌的生态互作。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍采用meta分析技术解析细菌-噬菌体之间互作的基本规律。原文来自2011年PNAS。导读细菌和噬菌体是地球上数量和多样性最丰富的两种有机体，它们之间的相互作用在生态进程中有深远的影响，比如噬菌体能影响宿主菌的数量、功能、基因转移，从而对群落产生“自下而上”的影响。但即使如此重要，我们对噬菌体-细菌间的感染和抗性的普遍结构还不了解。群落中噬菌体-细菌间的互作是呈现统一规律还是有特异性而难以预测呢？这一问题关系到人类健康和生态系统功能。为此，该研究采用meta分析技术，收集并分析了38个研究的噬菌体-细菌感染矩阵，包括1009株细菌、502个噬菌体在内的12000次相互作用。发现噬菌体-细菌的互作网络不是随机的，而是拥有一个嵌套结构。噬菌体-细菌互作结构的基本模型噬菌体和细菌的互作网络可以分为四种（如图1所示）：对角线型：一个噬菌体只能对应感染一个宿主（1A）；模块型：噬菌体只能感染数量有限且特定类型的宿主（1B）；嵌套型：指群落中有的噬菌体能感染抗性最强的细菌也能感染抗性最弱的细菌，而特异性最强的噬菌体只能感染抗性最弱的细菌（1C）；随机型：噬菌体和细菌的互作关系没有明显的规律（1D）。当噬菌体-细菌共进化使双方的感染性和抗性趋于显著特异性时可能会出现对角线型或模块型的结果。而当共进化的双方进化到更广泛的宿主范围和更广泛的抗性范围时则呈现嵌套模式。图1

作者：李婧璇，南京农业大学博士在读，主要研究营养资源对根际有益菌群抑病力的影响。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍一种利用合成菌群研究植物微生物群落的方法。原文于2017年发表在Cell

作者：汪宁祺，南京农业大学博士在读，主要研究土壤抑病性的构建与形成机制😎周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍共进化框架在土壤抑病构建和管理方面的应用。导读土壤中的微生物群落互作是构建抑病共进化框架中明确的重点。植物宿主类型、土壤类型和物化环境等与抑病相关的因子都会影响土壤微生物的相互作用。过去，与抑病土壤相关的研究可能过分强调病原拮抗作用，却很少考虑土壤中微生物的相互作用。共进化框架侧重于复杂的土壤微生物群落互作并把其他因素对微生物共进化的直接或间接影响加之考虑（图1）。图1

作者：汪宁祺，南京农业大学博士在读，主要研究土壤抑病性的构建与形成机制😎

作者：杨可铭，南京农业大学博士在读。主要研究利用噬菌体防治土传病害。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍于肠道中新发现的一个噬菌体与细菌动态协同进化的模型。原文来自于2019年发表在Gut

g-1土。植物根际的病毒丰度更高，因为根际细菌数量远远高于土体土。因为土壤颗粒或胶体的吸附作用，结合了病毒颗粒，导致检测到的土壤病毒比预期少。土壤中已发现尾状、球状、棒状、丝状或杆状形态的VLP

作者：王佳宁，南京农业大学博士在读。主要研究温度和资源对青枯菌-噬菌体互作的影响。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您分析温和噬菌体在治疗细菌感染方面的可行性。导读目前应用噬菌体治疗细菌感染的首要原则是选择严格的裂解性噬菌体，因为温和噬菌体可以介导细菌间基因转移，有增强细菌毒性的风险。但随着测序技术和合成生物学的发展，我们可能有机会利用温和噬菌体来治疗细菌病害，扩大我们治疗细菌感染的武器装备，抵御不断升级的耐抗生素细菌的威胁。噬菌体疗法的崛起过去几十年里，细菌耐药性问题逐步演变成一个临床和公共健康问题。据估计，到2050年，耐抗生素细菌每年将导致1000万人死亡。所以亟需新的高效治疗细菌感染的方法来防止这一预测成为现实。裂解性噬菌体能够靶向特定宿主细菌并将其裂解，此外还具备对整个微生物区系的扰动小，繁殖迅速、生产的成本低等优点。所以噬菌体是替代抗生素的不错选择，但是在临床应用的过程中，我们必须意识到噬菌体和细菌已经共同进化了几百万年，这却没有让它们之间的任何一方灭绝。这表明噬菌体无法完全消灭目标细菌，因为细菌能够快速进化出噬菌体抗性。虽然临床治疗推荐使用严格的裂解性噬菌体，但是不能避免目标菌株对所用噬菌体产生抗性的问题，除了噬菌体鸡尾酒（多噬菌体组合），我们能否找到其他方法来提高噬菌体的治疗效果？温和噬菌体治疗细菌感染的局限与裂解性噬菌体不同，温和噬菌体是将自身基因整合到宿主基因组上而不引起宿主的裂解（图1）。在临床上应用温和噬菌体具有潜在风险：1）由于温和噬菌体不能导致宿主菌的直接死亡，所以对宿主菌的影响没有裂解性噬菌体迅速。2）宿主菌被温和噬菌体感染后可能会引起细菌的免疫反应，使对噬菌体敏感的细菌不能再被感染。3）温和噬菌体能介导细菌间基因的水平转移，即可以将前一个宿主的部分基因传递给下一个宿主。4）温和噬菌体本身可能携带能增强宿主致病性或抗生素抗性的基因，所以可能将无毒菌株转变成致病性菌株或提高抗生素抗性。图1

作者：王孝芳，南京农业大学博士在读。主要研究噬菌体介导的土传病害防控的生态进化学过程。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍噬菌体如何调节肠道微生物组和代谢组。导读饮食和抗生素是影响肠道微生物的两种主要方式，但这些治疗方法的扰动过于宽泛，缺乏调控特定肠道菌群所需的精确度。而细菌病毒--噬菌体因其特异性被认为是精确调节肠道微生物组的最佳候选者。近期一篇发表在CellHost

作者：杨可铭，南京农业大学博士在读。主要研究利用噬菌体防治土传病害。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍病毒（噬菌体）捕食对微生物（细菌）群落组成和功能的影响。原文来自于2018年发表在The

SoilsDOI：10.1007/s00374-016-1136-2关键词：扩增子测序、酚酸、青枯菌、根系分泌物、根系-病原菌互作、土壤微生物▼往期精彩▼【LorMe成果】

PhytopathologyDOI:10.1146/annurev-phyto-080516-035623关键词：先天免疫、微生物组、相互作用、防线▼往期精彩▼【LorMe成果】

周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊介绍两种北美淡水湖泊中噬病毒体的生态基因组学及长期群落动态变化。原文来自于2017年发表在Nature

作者：杨春兰，即将完成南京农业大学博士学位。董月，南京农业大学优秀毕业生。推送作者：李婧璇，南极农业大学硕士在读，主要研究营养资源对根际有益菌群抑病力的影响。LorMe成果主要展示LorMe实验室原创研究成果！本期为您带来LorMe实验室近期发表在《functional

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作者：顾少华，南京农业大学博士在读，主要研究铁载体介导的微生物互作与根际健康。周刊主要展示LorMe团队成员优秀周报，每周定期为您奉上学术盛宴！本期周刊为您介绍走在研究铁载体前沿的团队——苏黎世大学植物与微生物生物学系进化生态学科的Rolf团队。

作者：安祥瑞，南京农业大学硕士在读。创新没有捷径，如果有，那就是阅读高质量文献。LorMe课堂主要展示研究生课程文献研讨环节的作业！本期LorMe课堂继续为您介绍铁载体——东太平洋铁载体的前世今生。导读海洋细菌在低铁环境条件下会分泌铁载体,

铁载体在铜毒培养基中作为一种公共物质。黑色，白色分别表示产铁载体类和非产铁载体微生物。自然金属污染下微生物的多样性、丰度及铁载体的产生通过主成分分析(principal

Salinispora菌株就是所谓的cheaters，狡猾的cheaters自并身不合成铁载体，而去掠夺外源的desferrioxamine铁载体来满足自身的需求。图1

作者：王兵爽，南京农业大学博士在读。主要从事植物酸性磷酸酶机理研究。创新没有捷径，如果有，那就是阅读高质量文献。LorMe课堂主要展示研究生课程文献研讨环节的作业。本期LorMe课堂为您介绍在生物可利用铁含量有限的情况下，硅藻如何与其它浮游植物竞争铁营养的。导读硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，其形态多种多样，在食物链中属于生产者，占全球约20%的初级生产力。它们靠光合作用将海水中的无机物合成自身需要的有机物并释放氧气；硅藻死后，经过亿万年的积累和地质变迁成为硅藻土，硅藻土在工业上用途很广，可制造工业用的过滤剂、隔热及隔音材料等。硅藻一直以来是一种重要的环境监测指示物种，常被用于水质研究。铁肥通常会导致硅藻的大量繁殖，然而在长期铁含量有限的水域，硅藻是如何生存并且当铁可利用率较低时如何胜过其它浮游植物获取铁营养的生理基础尚未得到解决，基于此研究者进行了大量研究。海洋硅藻对铁载体的特异性吸收为了确定硅藻是否能利用铁载体来吸收铁，研究者利用三种硅藻Phaeodactylum