编辑推荐：
在气候变化对植物生存构成严重威胁的背景下，研究人员针对华山松（Pinus armandi）胚乳内生菌展开研究。分析 55 个样本转录组数据后发现，南北种群内生菌存在差异，且与气候因子相关。该研究为探索宿主 - 微生物相互作用提供框架，意义重大。
气候变化正以前所未有的速度改变着地球的生态环境，这对植物的生存和繁衍构成了巨大挑战。在这个大背景下，植物相关微生物对于植物在各种环境中生存的重要性日益凸显。然而，目前关于内生菌在应对气候变化中的作用，以及它们帮助宿主植物适应未来环境变化的潜力，我们知之甚少。尤其是种子微生物组，其研究明显滞后于根际和叶际微生物组。
华山松是中国特有的树种，广泛分布在气候敏感区域，具有显著的地理变异和种内遗传分化。这使得华山松成为研究植物 - 微生物组相互作用的理想对象，但其胚乳内生菌的多样性、群落组成、影响因素，以及内生菌对气候变化的响应等方面，仍有待深入探究。
为了填补这些知识空白，中国科学院植物研究所等机构的研究人员开展了一项关于华山松胚乳内生菌的研究。研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为我们理解植物与微生物在气候变化下的相互作用提供了重要依据。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，利用已发表的 55 个华山松胚乳样本的转录组原始数据，从中提取微生物信息。然后，通过 α 多样性（如 Shannon 和 Simpson 多样性指数）、β 多样性（Bray - Curtis 相异度）分析评估真菌和细菌的物种多样性，构建系统发育树进行系统发育多样性分析。此外，运用梯度森林（GF）模型预测宿主遗传偏移和胚乳内生菌组成偏移。
研究结果如下：
- 物种组成和多样性：从 55 个转录组样本中鉴定出大量的可操作分类单元（OTUs），包括真菌和细菌。不同种群间内生真菌和细菌的 α 多样性、β 多样性虽无显著差异，但在物种组成上存在不同。如南方种群（P. armandi_S）和北方种群（P. armandi_N）的真菌和细菌 OTUs 数量、所属属和门有所不同。
- 系统发育重建和内生菌多样性：系统发育重建涉及众多真菌和细菌属。真菌中，子囊菌门（Ascomycetes）和担子菌门（Basidiomycetes）占比较大；细菌中，变形菌门（Pseudomonadota）和放线菌门（Actinobacteriota）较为丰富。P. armandi_S 的真菌标准化系统发育多样性效应大小（SES.PD）值更高，且担子菌门的比例显著高于 P. armandi_N。
- 共现网络：构建了真菌、细菌及其联合相互作用的共现网络。不同种群的网络特征存在差异，如 P. armandi 的真菌网络直径和细菌网络平均路径长度较小，且不同种群的关键节点在网络中发挥着不同作用 。
- 核心属鉴定和真菌表型注释：确定了 33 个真菌和 50 个细菌核心属，真菌表型注释表明其主要生活方式包括植物病原体、土壤腐生菌和木材腐生菌等，且不同种群在病原体类型上存在差异。
- 环境因素的关系：环境因素与胚乳内生菌存在相关性。如 Bio6（最冷月最低温度）与内生真菌丰富度呈负相关，Bio16（最湿润季度降水量）与细菌丰富度呈正相关，且内生菌的 β 多样性与土壤和气候等多种因素有关。
- 气候变化的影响：梯度森林分析显示，在未来气候变化情景下，P. armandi_N 面临更高的遗传偏移和内生菌组成偏移，尤其是子囊菌门在未来气候变化下的偏移更高。
研究结论和讨论部分指出，华山松胚乳内生菌在不同种群间既有稳定性又有差异。保守的宿主选择和过滤作用维持了内生菌的稳定性，但环境选择等因素导致了种群间的差异。气候对华山松胚乳内生菌群落有显著影响，温度和降水分别影响真菌和细菌的丰富度。在未来气候变化下，P. armandi_N 面临更大的生存威胁，而内生菌群落的变化可作为宿主应对气候压力的指标。这一研究强调了植物相关真菌在预测未来气候变化对陆地生态系统影响中的重要性，为植物保护研究提供了新的思路和方向，有助于我们更好地理解植物 - 微生物相互作用以及内生菌群落的适应性动态，为应对气候变化下的植物保护提供科学依据。
