大豆驯化重塑根际微生物群落结构并破坏细菌-原生生物互作网络

本研究揭示大豆驯化通过改变根际微生物（细菌Bacteria/原生生物Protists）群落组成，显著减少细菌广适种（Generalists）和专性种（Specialists）多样性，但增加原生生物广适种丰度。研究发现驯化导致细菌功能从尿素分解（Ureolytic）向硝酸盐呼吸（Nitrate-respiration）转变，并破坏野生大豆中存在的碳氮循环细菌与捕食性原生生物（如Cercozoa）的关键生态互作。该成果为作物驯化对微生物生态策略的影响提供新见解。

　　

Highlight

作物驯化长期被认为会重塑根际微生物群落，但多数研究仅关注细菌和真菌的多样性及分类组成，忽视了原生生物（Protists）和微生物生态策略的作用。原生生物——作为调控细菌种群和养分循环的关键捕食者——在此背景下仍研究不足。本研究揭示大豆驯化如何同时影响细菌和原生生物群落，重点关注广适种（Generalists）和专性种（Specialists）。

主要发现

• 驯化显著改变微生物组成：野生大豆富含假单胞菌门（Pseudomonadota，71.4%）和芽孢杆菌门（Bacillota，4.8%），而栽培品种富集拟杆菌门（Bacteroidota，11.0%）

• 原生生物群落分化：野生型以尾丝虫门（Cercozoa，58.2%）和Gyrista（23.5%）为主，栽培型则含更多纤毛虫（Ciliophora，7.1%）和Evosea（5.7%）

• 驯化导致细菌广适种/专性种减少，但原生生物广适种增加

• 野生大豆中细菌与原生生物广适种呈强正相关，专性种间也存在互作——这些模式在栽培品种中基本消失

功能差异

野生大豆支持更多尿素分解菌（Ureolytic）和甲基营养菌（Methylotrophic），而栽培品种偏好硝酸盐呼吸菌（Nitrate-respiration）。值得注意的是，野生型中捕食性原生生物与碳氮循环细菌的生态关联在驯化过程中丢失。

Conclusion

本研究系统阐明了作物驯化对大豆根际微生物群落结构、功能和跨界互作网络的深远影响。驯化过程显著降低细菌广适种/专性种多样性，同时促进原生生物广适种扩张，但导致原生生物与细菌功能群的生态关联解耦。这种生态权衡可能影响根际微生物组的功能稳定性。