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作者：張子茹，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士在讀，主要研究資源調(diào)控微生物互作。 周刊主要展示LorMe團(tuán)隊(duì)成員優(yōu)秀周報(bào)，每周定期為您奉上學(xué)術(shù)盛宴！本期周刊為您介紹被細(xì)菌入侵后，微生物群落穩(wěn)定性與裝配過程之間的關(guān)聯(lián)，原文于2024年4月25日發(fā)表在ISME上。
了解菌群穩(wěn)定性與裝配過程之間的關(guān)系在微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域至關(guān)重要，本研究旨在解析生物擾動(dòng)對(duì)菌群的影響是否受群落裝配過程調(diào)控。結(jié)果表明，以隨機(jī)裝配過程為主導(dǎo)的土著菌群更易受入侵物種的定殖影響。具體而言，大腸桿菌的入侵作為生物選擇壓力引發(fā)了入侵物種和土著群落間的競(jìng)爭(zhēng)，減弱了土著群落裝配的隨機(jī)性。本研究為闡明微生物群落穩(wěn)定性及其潛在生態(tài)系統(tǒng)功能提供了重要的理論依據(jù)。 將新鮮的土壤懸浮液加入土壤，分別培養(yǎng)0天、5天、10天和20天（分別用C0，C5，C10，C20表示），以構(gòu)建4種不同土著菌群，培養(yǎng)時(shí)間的差異模擬了受不同群落裝配過程調(diào)控的種間相互作用強(qiáng)度變化。隨后，引入入侵物種-大腸桿菌，對(duì)上述4種不同土著菌群施加生物入侵壓力。入侵后，將各處理菌群繼續(xù)培養(yǎng)20天，同時(shí)設(shè)置未入侵的群落作為對(duì)照。 1. 入侵物種生存及其與土著群落裝配過程之間的關(guān)聯(lián)
圖1.入侵物種生存及其與土著群落裝配過程之間的關(guān)聯(lián) 2. 大腸桿菌入侵削弱土著群落的隨機(jī)裝配過程比例 通過計(jì)算入侵處理和未入侵處理群落間的加權(quán)UniFrac距離，評(píng)估入侵對(duì)土著群落結(jié)構(gòu)的影響（圖2）。觀察到與C10和C20相比，隨機(jī)裝配過程比例較少的C0和C5中的群落結(jié)構(gòu)變化更為顯著，這一現(xiàn)象表明入侵物種與土著群落之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系很大程度上決定了入侵物種的存活狀態(tài)和土著群落結(jié)構(gòu)的重塑。還發(fā)現(xiàn)與C10和C20相比，C0和C5有更多的ASV顯著變化，豐度下降的ASV在系統(tǒng)發(fā)育上更接近于大腸桿菌屬。 大腸桿菌的入侵顯著削弱了土著微生物群落中隨機(jī)裝配過程的相對(duì)重要性（圖2A），這反映了土壤微生物群落所承受的生物脅迫。具體來說，C0和C5處理的隨機(jī)性裝配過程的減弱程較C10和C20更為顯著，與前述群落結(jié)構(gòu)變化一致（圖2B）。大腸桿菌入侵對(duì)C0和C5的作用不僅強(qiáng)化了同質(zhì)選擇過程，還減弱了擴(kuò)散限制和隨機(jī)漂移的影響，進(jìn)一步證實(shí)了生物擾動(dòng)在塑造微生物群落裝配過程中的重要性。
圖2.大腸桿菌入侵削弱土著群落的隨機(jī)裝配過程比例 綜上所述，本研究將土壤微生物群落的裝配過程與其抵御外來入侵物種的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力及群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性緊密聯(lián)系起來。研究結(jié)果不僅闡明了土壤微生物群落應(yīng)對(duì)外來物種入侵的動(dòng)態(tài)機(jī)制，也為理解微生物生態(tài)學(xué)中群落裝配與生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜互動(dòng)提供了重要依據(jù)。 論文信息 原名：Bridging ecological assembly process and community stability upon bacterial invasions 譯名：受入侵微生物群落穩(wěn)定性與裝配過程之間的關(guān)聯(lián) 期刊：ISME DOI：10.1093/ismejo/wrae066 發(fā)表時(shí)間：2024.4.25 通訊作者：Joana Falc?o Salles 通訊作者單位：格羅寧根大學(xué) |
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