综述：原生动物介导的微生物组治理：整合营养生态学、根际生物学与生物技术潜力

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Protist-mediated microbiome governance: Integrating trophic ecology, rhizosphere biology, and biotechnological potential

　　

摘要

土壤原生生物——一个系统发育多样性丰富的单细胞真核生物类群，包括食细菌鞭毛虫、捕食性变形虫、食真菌血鞭形虫和寄生浆胞菌——存在密度从每克土壤 10? 到 10? 个细胞不等，然而与细菌和真菌相比，它们在微生物组研究中系统性地表征不足。本综述将土壤原生生物呈现为微生物群落结构、养分生物地球化学和功能生态系统恢复力的主动调节者，而不仅仅是土壤的被动居住者。整合了三个相互联系的机制方面。首先，通过选择性地捕食细菌、真菌和微生物真核生物，原生生物施加自上而下的营养级调节，改变群落组成，通过密度和性状介导的级联效应增强养分矿化，并控制土壤团聚体中的有机碳周转。其次，在根际，原生生物通过选择性富集促生植物根际细菌、通过依赖色氨酸的途径调节吲哚乙酸生物合成、调节内生菌定殖以及抑制土传病原菌——包括通过捕食性Cercomonas 和Bacillus 生物防治菌株之间机制上已记录的正反馈循环——来塑造植物 - 微生物组相互作用。第三，原生生物多样性——特别是环毛虫门、褐藻类和绿藻门中的稀有种——作为土壤多功能性的主要决定因素发挥作用，其在土地利用集约化和气候变化引发的干旱下的侵蚀导致磷矿化、硝化能力和病原抑制方面出现可测量的损失。包括宏条形码测序、单细胞多组学和预测网络建模在内的新兴工具正在开始解决原生生物功能生态学中长期存在的空白。我们评估了基于原生生物信息策略的生物技术在生物肥料创新、生物防治增强和土壤健康评估方面的潜力——这些优先级与发展中国家的可持续农业直接相关。

图形摘要