今天分享一篇，最近发在Nature Ecology & Evolution的paper：Microbe-induced phenotypic variation leads to transgressive overyielding in clonal plant population，但是好像不是一个research article，只是一个brief communication，所以很短，就2个主图。这个paper探索了不同根际有益微生物的VOC对于植物性状的影响，首次揭示了VOC通过对于植物生长的影响，为利用微生物VOCs提升作物产量提供了新的途径。

Microbe-induced phenotypic variation leads to overyielding in clonal plant populations

=====实验结果=====

作者从191个根际微生物中（附图数据1），选了4个，但是我从表中看不出为啥选这4个，因为看有些微生物的结果也挺好啊，比如F26等。

附图数据1

然后在分开的琼脂平板上进行拟南芥幼苗和4株细菌的共培养，细菌放在隔离的spots中，这样只有细菌的挥发性物质可以通过。这样可以测试细菌VOC对于植物表型的影响。

附图1

拟南芥幼苗长一周后，移栽到正常的花盆中（图1a），构建1、2和4共培养的表型多样性梯度表型（附图2）。为了排除植物之间的相互作用，作者在每盆中都种植了1，2，4的组合（我觉得其实是排除个体之间的差异，想真正只看微生物差异带来的后续影响）。所以作者总共构建了28个不同的组合处理模式。

附表2

然后对于一些常见的植物表型进行了测量：株高、地上生物量、花面积和角果数量。作者使用了RII指数，用于表征表型之间的竞争性。此指数用来衡量标准化之后的植物表型。作者假设在由于微生物引起的差异可能会在混合培养的时候有所增强。

将拟南芥幼苗和4个细菌的VOC共同培养1周后，可以看出植物表型发生了明显的分化（图1b）。这一发现证实了VOC可能在微生物驱动植物表型方面发生着重要的作用。而这一处理也影响了植物之后的表型变化，例如：株高、地上生物量、花面积和角果数量（图1c，图1d）。这说明微生物VOC早期的处理持续的影响了植物后续的生长，以及表型的差异。

图1

在盆栽实验的时候，可以看出种植密度和大多数植物表型都是负相关的（附图3），并且这种影响随着时间的推移增强（附图4），从而证实了群落中相邻的植物之间存在生长资源的竞争。和没有微生物VOC处理的植物相比，大多数表型参数经过VOC处理之后都得到了明显的提升，说明了VOC对于植物的正向作用（附图3）。

附图3 附图4

不同细菌诱导的表型多样性对植物-植物互相将会产生重要的影响。当种植密度较高（比如4株），不同细菌诱导的表型相互促进，可能是因为表型互补效应的原因（图2a）。这些正向的相互作用足以增加植物的高度，花絮的面积，地上部分的生物量，以及果实的数量等。结果显示，48%-58%的2组合4组的表型由于最好的结果。4株植物组合中较高的表型特征可能归因于相互促进作用的普遍性（图2b）。这些互相竞争植物最终表型上提升的结果说明微生物诱导的表型互补性可能导致了最终生物量的提升（图2b）。2组和4组表型的增强说明了观察到的最终表型是表型互补引起的，而不是特定表型引起的。【这块我看的不是太明白】

图2

评估生态多样性往往需要理解群落之间的相互作用。通常情况下，不同类型和分布的互作对于群落功能的改变优于单个个体，主要原因是表型的多样性在混合的时候能彼此互补。生物多样性对于群落的影响往往是由于植物的遗传多样性驱动的，而植物遗传多样性又经常受到各种生物和非生物条件带来的表型多样性的影响。这项研究表明植物和微生物互作微观尺度的异质性是由于具有不同共生细菌相邻微生物的级联效应引起的，同时也导致了表型的多样性，最后反过来有引起了整个生命活动过程中表型的改变。