来自大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）的抗菌效应子在自然土壤中对病原体毒力及番茄微生物群组装的差异化影响

《Microbiome》：Differential contributions of an antimicrobial effector from Verticillium dahliae to virulence and tomato microbiota assembly across natural soils

　　

摘要

背景

在它们的生命周期中，植物与多种多样的微生物群落相互作用，这些微生物群落统称为植物的微生物组。这些微生物组通过增强养分吸收、调节免疫系统以及提供对抗病原体的微生物屏障来促进植物的生长和健康。为了成功地在宿主体内定植，病原体不仅必须克服植物的免疫防御机制，还必须突破这一微生物屏障。例如，土传真菌病原体Verticillium dahliae会分泌抗菌效应蛋白Ave1来抑制拮抗性微生物并促进感染。尽管许多植物病原体（包括V. dahliae）同时存在于植物相关环境和土壤环境中，但抗菌效应蛋白如何在这些不同的生态环境中促进病原体的建立仍知之甚少。

结果

为了探讨这个问题，我们收集了具有不同物理化学性质和微生物组组成的天然土壤样本。通过使用三种宿主植物——大麦、番茄和棉花——我们发现，与根部相关的细菌和真菌群落主要受土壤类型的影响，而叶际微生物组则主要由植物种类决定。在番茄上，我们进一步观察到效应蛋白Ave1对V. dahliae的致病性具有不同的影响，这种影响取决于土壤的来源。虽然Ave1在所有测试的土壤中都能一致地改变与番茄相关的微生物组，但受影响的特定微生物类群在不同土壤中有所不同。

结论

我们的研究结果表明，抗菌效应蛋白Ave1对微生物组组成和病原体致病性的影响是依赖于具体环境的，这受到宿主上形成的特定土壤来源微生物群落的影响。这项工作突显了效应蛋白功能的生态复杂性，并表明病原体在自然环境中的成功取决于其与植物宿主及其微生物组之间的动态相互作用。

视频摘要

背景

在它们的生命周期中，植物与多种多样的微生物群落相互作用，这些微生物群落统称为植物的微生物组。这些微生物组通过增强养分吸收、调节免疫系统以及提供对抗病原体的微生物屏障来促进植物的生长和健康。为了成功地在宿主体内定植，病原体不仅必须克服植物的免疫防御机制，还必须突破这一微生物屏障。例如，土传真菌病原体Verticillium dahliae会分泌抗菌效应蛋白Ave1来抑制拮抗性微生物并促进感染。尽管许多植物病原体（包括V. dahliae）同时存在于植物相关环境和土壤环境中，但抗菌效应蛋白如何在这些不同的生态环境中促进病原体的建立仍知之甚少。

结果

为了探讨这个问题，我们收集了具有不同物理化学性质和微生物组组成的天然土壤样本。通过使用三种宿主植物——大麦、番茄和棉花——我们发现，与根部相关的细菌和真菌群落主要受土壤类型的影响，而叶际微生物组则主要由植物种类决定。在番茄上，我们进一步观察到效应蛋白Ave1对V. dahliae的致病性具有不同的影响，这种影响取决于土壤的来源。虽然Ave1在所有测试的土壤中都能一致地改变与番茄相关的微生物组，但受影响的特定微生物类群在不同土壤中有所不同。

结论

我们的研究结果表明，抗菌效应蛋白Ave1对微生物组组成和病原体致病性的影响是依赖于具体环境的，这受到宿主上形成的特定土壤来源微生物群落的影响。这项工作突显了效应蛋白功能的生态复杂性，并表明病原体在自然环境中的成功取决于其与植物宿主及其微生物组之间的动态相互作用。

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