潮汐带分区而非宿主关联驱动海洋泛化型共生菌Ruegeria的深层系统发育分化

《The ISME Journal》：Environmental Gradients as a Dominant Force in the Macroevolution of a Host-Associated Marine Bacterium

　　

摘要

自然选择受非生物环境过滤和生物互作的双重驱动，然而二者在塑造广泛分布的泛化型宿主相关细菌深层系统发育中的相对作用仍不清楚。本研究整合大规模系统发育基因组学、环境测序、功能基因组学以及全球宏基因组分析，证明潮汐带分区是塑造海洋细菌属Ruegeria种群结构的主导宏观进化驱动力，其作用超过了宿主关联性。对533个基因组和74个全球沿海宏基因组样本的分析揭示，潮间带–潮下带边界是造成最深系统发育分歧的决定性因素，驱动不同生态型通过全球海岸线独立的带区转移而反复进化。这些生态型拥有差异化的基因组工具集：潮间带菌株富集编码胁迫抵抗和厌氧代谢的基因，而潮下带菌株则专化于高亲和力的营养获取。我们的发现确立了可预测的物理化学梯度作为过滤因子，能够产生基础性多样性，而特化的宿主共生体则由此涌现，从而重新定义了环境梯度在生态–进化界面上如何塑造微生物进化的方式。