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互利共生在生物体的胁迫耐受性中发挥关键作用；然而，环境胁迫因子也可能同时改变互利共生关系本身的演化。由于微生物互利共生体具有快速遗传变化的能力，胁迫可能对其演化产生尤为强烈的影响。在本研究中，我们利用一种豆科植物—根瘤菌互利共生体系，在该体系中植物以碳交换共生固氮作用所固定的氮，以评估互利共生如何响应胁迫因子而发生演化。我们采用完全析因实验设计，对Rhizobium leguminasarum种群进行实验演化，操纵干旱和氮水平。我们量化了根瘤菌种群的基因组变化，以及其作为植物宿主白三叶（Trifolium repens）共生伙伴的质量。 干旱选择了对宿主具有情境依赖性的胁迫获益；适应干旱的根瘤菌菌株在干旱条件下为宿主提供了更多益处，但在水分充足环境中为宿主提供的益处较少。相反，氮肥施用则选择了较低的根瘤菌共生伙伴质量。比较基因组学分析表明，共生质粒上既有结构变异所受的选择可能构成这些干旱获益的基础，尤其涉及与抗干燥耐受性相关的基因。这些结果表明，胁迫能够扩展根瘤菌为其豆科宿主提供的益处，使其超越固氮作用本身，而共生体的快速演化则成为促进植物适应性表型形成的动力。
互惠共生作为快速适应的引擎：根瘤菌进化促进植物抗旱性 | bioRxiv
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互惠共生作为快速适应的引擎：根瘤菌进化促进植物抗旱性
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Kevin Ricks， Chase Schwarz， Meghan Blaszynski， Destiny Gonzalez， Jennifer A Lau， Katy Heath， Anthony Yannarell
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738479
Kevin Ricks 1 多伦多大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授权 bioRxiv 永久展示该预印本。 保留所有权利。未经许可，不得转载使用。
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发布于 2026 年 7 月 20 日。
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Kevin Ricks， Chase Schwarz， Meghan Blaszynski， Destiny Gonzalez， Jennifer A Lau， Katy Heath， Anthony Yannarell
bioRxiv 2026.07.14.738479； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738479
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互惠共生作为快速适应的引擎：根瘤菌进化促进植物抗旱性
Kevin Ricks， Chase Schwarz， Meghan Blaszynski， Destiny Gonzalez， Jennifer A Lau， Katy Heath， Anthony Yannarell
bioRxiv 2026.07.14.738479； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738479
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.738479v1?rss=1
🏷️ 互利共生 根瘤菌进化 植物抗旱性 实验演化 比较基因组学