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微生物组组成的可遗传变异理论上可能响应作用于宿主的选择而发生进化，但这方面的经验证据仍然稀少。我们检验了 Boechera stricta 的等位基因变异对微生物组组成的影响，以及由此对宿主适合度产生的后续影响。在温室中，具有不同植物化学性状等位基因的近等基因系以不同方式塑造土壤微生物群落，进而改变了不同宿主基因型的相对繁殖力。在野外，根部微生物组差异介导了等位基因对宿主适合度的影响。针对单个分类群及根部微生物组组成多变量轴的选择梯度表明，细菌群落中的不同组分分别有利于不同等位基因，这种作用在干旱条件下尤为明显。这些结果表明，微生物群落参与了对一个具有重大效应的植物化学性状基因的自然选择，从经验证据上完整揭示了微生物组遗传性与宿主性状进化之间的关联。
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摘要
从理论上讲，微生物组组成的可遗传变异可能会响应作用于宿主的选择而发生进化，但支持这一观点的实证证据仍然有限。我们检验了严格山芥（Boechera stricta）的等位基因变异对微生物组组成的影响，以及由此对宿主适合度产生的下游影响。在温室中，具有不同植物化学性状等位基因的近等基因系以不同方式塑造土壤微生物群，进而改变了宿主基因型的相对繁殖力。在野外，根部微生物组差异介导了等位基因对宿主适合度的影响。针对单个分类群以及根部微生物组组成多变量轴的选择梯度表明，细菌群落中相互独立的组成部分有利于不同等位基因，尤其是在干旱条件下。这些结果表明，微生物群参与了对一种具有主要效应的植物化学性状基因的自然选择，从实证上建立了微生物组可遗传性与宿主性状进化之间的完整联系。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://doi.org/10.5281/zenodo.22964897
基金信息声明
美国国家科学基金会，
https://ror.org/021nxhr62，DEB-1701790，IOS-2016351
落基山生物学实验室，
https://ror.org/030tcms06，瓦特捐赠基金会奖学金，研究生奖学金
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该文依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 10 月 09 日。
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根部细菌微生物组的可遗传变异改变了寄主植物所受的自然选择
Lauren N. Carley、Anita Simha、Ethan Bass、Amanda Carmichael、Maggie R. Wagner
bioRxiv
2026.10.07.757180；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757180
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根部细菌微生物组的可遗传变异改变了寄主植物所受的自然选择
Lauren N. Carley、Anita Simha、Ethan Bass、Amanda Carmichael、Maggie R. Wagner
bioRxiv
2026.10.07.757180；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757180
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关键词：根际微生物组 · 宿主遗传变异 · 自然选择 · 植物适合度 · 基因型-微生物组互作
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.07.757180v1?rss=1