光明網（記者 宋雅娟 張蕃） 近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所農業微生物資源團隊研究發現芽孢桿菌之間對抗性與親緣性的聯系，該研究為理性設計合成菌群微生物肥料提供理論依據。相關研究成果發表在《自然-通訊（Nature Communications）》上。
據張瑞福研究員介紹，同一生境中的多種微生物之間通過營養競爭（爭奪養分等“食物”）和拮抗競爭（以抗生素作為“武器”殺死或抑制對方）爭奪各種資源。種間競爭是影響微生物群落的關鍵因素，一般微生物間親緣關系越近，營養競爭也越激烈，但菌株間拮抗強度與遺傳距離的關系與相關機制還存在很多爭議。
拮抗菌通過其特有的抗生素抑制不同親緣關系的靶標菌
該研究對芽孢桿菌屬4000多個全基因組進行了比較分析，發現菌株間親緣關系越遠，其次級代謝產物生物合成基因簇（主要負責合成抗生素等“武器”）的差異也越大。隨后發現代表性芽孢桿菌間親緣關系越遠，則彼此抑制越強烈，反之亦然。突變體實驗證明，典型根際有益芽孢桿菌SQR9通過其自身特有而靶標菌缺失的抗生素來發揮拮抗作用。綜上所述，研究揭示了在芽孢桿菌屬內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烈。該成果不僅解釋了達爾文在《物種起源》中提出的物種競爭與親緣性之間關系的重要生態學問題，同時為設計菌群微生物肥料提供了理論依據。
據了解，該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。
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