番茄根际微生物群落的组合式组装：源群落遗留效应与根际环境约束的共同作用

《Microbial Ecology》：Combinatorial Community Coalescence Reveals a Compositional Continuum Shaped By Source Legacy and Shared Rhizosphere Constraints

　　

摘要

根际微生物组在植物健康和产量方面发挥着至关重要的作用，然而支配微生物组组装的生态规律仍知之甚少。本研究采用重复组合式群落融合框架，探讨了番茄早期根际群落的组装过程，将七个不同的天然细菌群落分别单独接种，并以所有可能的两两组合和三元组合进行接种。单接种群落按照接种来源进行聚类，表明在组装轨迹中存在显著的源群落遗留效应。两两融合的结果具有方向性和情境依赖性，且优势ASV（扩增子序列变体）丰度的变化因源组合的不同而有所差异。然而，当对所有群落进行联合分析时，样本形成了连续的组成景观，没有离散群落状态的明确证据。尽管源群落之间存在显著差异，但由此产生的根际群落表现出重复出现的不均匀等级-丰度结构，其中两个ASV占总能量的50%，而每个群落中19个ASV（中位数）占90%。群落组装主要由少数假单胞菌属（Pseudomonas）ASV主导，尽管部分群落发展出了替代性优势配置。接种复杂度的增加与逐步趋近于平衡的留一法处理后组成参照之间的距离呈正相关，但并未增加重复间组成变异。综合来看，这些结果最符合源群落遗留效应与共同根际约束同时起作用的情况。源身份和融合伙伴情境影响了个体组装结果，而共同的根际条件则将群落限制在一个连续的组成区域内，并促进了物种优势地位的重复出现及丰度组织的形成。