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研究表明：親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，芽孢桿菌間的競(jìng)爭(zhēng)越激烈

2022-03-24 13:03:44來源： 工人日?qǐng)?bào)客戶端

原標(biāo)題：研究表明：親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，芽孢桿菌間的競(jìng)爭(zhēng)越激烈

工人日?qǐng)?bào)-中工網(wǎng)記者黃哲雯通訊員金云翔

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所農(nóng)業(yè)微生物資源團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌之間對(duì)抗性與親緣性的聯(lián)系，該研究為理性設(shè)計(jì)合成菌群微生物肥料提供理論依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊（Nature Communications）》上。

拮抗菌通過其特有的抗生素抑制不同親緣關(guān)系的靶標(biāo)菌

據(jù)介紹，同一生態(tài)環(huán)境中的多種微生物之間通過營養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)（爭(zhēng)奪養(yǎng)分等“食物”）和拮抗競(jìng)爭(zhēng)（以抗生素作為“武器”殺死或抑制對(duì)方）爭(zhēng)奪各種資源。種間競(jìng)爭(zhēng)是影響微生物群落的關(guān)鍵因素，一般微生物間親緣關(guān)系越近，營養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越激烈，但菌株間拮抗強(qiáng)度與遺傳距離的關(guān)系與相關(guān)機(jī)制還存在很多爭(zhēng)議。

該研究對(duì)芽孢桿菌屬4000多個(gè)全基因組進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)菌株間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，其次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成基因簇（主要負(fù)責(zé)合成抗生素等“武器”）的差異也越大。隨后發(fā)現(xiàn)代表性芽孢桿菌間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，則彼此抑制越強(qiáng)烈，反之亦然。突變體實(shí)驗(yàn)證明，典型根際有益芽孢桿菌SQR9通過其自身特有而靶標(biāo)菌缺失的抗生素來發(fā)揮拮抗作用。

綜上所述，研究揭示了在芽孢桿菌屬內(nèi)菌株間遺傳距離越大，則彼此的抗生素“武器”差異也越大，相互間的抑制也越強(qiáng)烈。該成果不僅解釋了達(dá)爾文在《物種起源》中提出的物種競(jìng)爭(zhēng)與親緣性之間關(guān)系的重要生態(tài)學(xué)問題，同時(shí)為設(shè)計(jì)菌群微生物肥料提供了理論依據(jù)。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。

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