底物利用与交叉喂养作用共同决定了微生物组对病原体入侵的抵抗力

《Nature Ecology & Evolution》：Substrate utilization and cross-feeding synergistically determine microbiome resistance to pathogen invasion

植物微生物组通过整合基因组代谢模型和合成群落实验揭示了病原体抑制机制，发现底物和代谢物特征结合原生群落内交叉喂养代谢物能有效抑制入侵物种，为设计抗病微生物群落提供新方法。

　　

摘要

了解植物相关微生物群如何抵抗植物病原体的入侵仍然是自然生态系统中的一个关键挑战。在这项研究中，我们将基因组规模的代谢模型与体外和体内的合成群落实验相结合，以揭示抑制病原体的机制。我们为每种菌株开发了经过精心整理的基因组规模模型，其中包含了48种常见的资源利用特征，从而全面涵盖了它们的代谢能力。从模型中推断出的营养相互作用能够有效预测不同微生物群落和营养环境下的病原体入侵结果。重要的是，同时考虑底物和代谢物的特征有助于更全面地理解病原体的抑制机制。特别是，本土群落中的互馈代谢物被证明是预测群落抵抗力的关键因素，但这一因素常常被忽视；这些代谢物在促进本土物种生长方面远远优于入侵者。这项研究为设计抗病微生物群奠定了基础，对减少多种环境中的病原体暴露具有广泛的意义。