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研究表明：親緣關系越遠，芽孢桿菌間的競爭越激烈

2022-03-24 13:03:44來源： 工人日報客戶端

原標題：研究表明：親緣關系越遠，芽孢桿菌間的競爭越激烈

工人日報-中工網記者黃哲雯通訊員金云翔

近日，中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所農業(yè)微生物資源團隊研究發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌之間對抗性與親緣性的聯(lián)系，該研究為理性設計合成菌群微生物肥料提供理論依據(jù)。相關研究成果發(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系的靶標菌

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)競爭（爭奪養(yǎng)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(yǎng)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。

該研究對芽孢桿菌屬4000多個全基因組進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(fā)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(tài)學問題，同時為設計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基金、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。

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