“模糊特异性”塑造了美国东南部结瘤植物中固氮菌的多样性和组成

固氮共生，尤其是发生于根瘤中的固氮共生，是自然系统和农业系统中影响最为深远的互利共生关系之一，也是全球生物可利用氮的重要来源。尽管其重要性毋庸置疑，但在自然系统中，固氮共生体的多样性与组成格局，以及塑造这些格局的过程，仍未得到充分解析；相互竞争的假说分别强调生态因素或系统发育约束在宿主—共生体关联中的作用。在此，我们基于对美国东南部结瘤植物的广泛调查，考察固氮共生体群落如何随宿主植物系统发育、生境背景和地理来源而变化。我们发现，宿主系统发育是决定共生体组成的首要因素，其影响超过了细尺度分类身份的效应。因此，共生体关联主要在更深层次的系统发育水平上受到结构化，这与受系统发育约束的“模糊型”宿主特异性相一致。同样，根瘤群落多样性——其可能反映宿主对感染控制能力的差异——主要在较高层级的类群之间存在差别，而非存在于亲缘关系密切的分类单元之间。生境背景也会塑造根瘤群落，但其影响居于次要地位，并且在未受扰动的环境中最为明显。此外，非原生豆科植物尽管占据相似生境，却携带不同的共生体组合；而系统发育关系较远的豆科类群则可跨生境共享共生体，这凸显了系统发育、生态与地理历史之间的相互作用。总体而言，我们的结果表明，宿主系统发育对根瘤微生物群落施加了最强的影响，这很可能反映了主要宿主谱系之间共生功能的进化分化。

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