Микробные взаимодействия внутри растительного холобионта

С момента освоения суши предковыми линиями растений 450 миллионов лет назад растения и связанные с ними микроорганизмы взаимодействуют друг с другом, формируя совокупность видов, которую часто называют «холобионтом». Селективное давление, действующее на компоненты холобионта, вероятно, сформировало ассоциированные с растениями микробные сообщества и способствовало отбору адаптированных к хозяину микроорганизмов, влияющих на приспособленность растений. Однако высокая плотность микроорганизмов, обнаруживаемая на тканях растений, в сочетании с быстрым временем генерации микробов и их более древним происхождением по сравнению с хозяевами позволяет предположить, что взаимодействия между микроорганизмами также являются важными селективными силами, формирующими сложные микробные сообщества в филлосфере, ризосфере и эндосфере растений. Редукционистские подходы, применяемые в лабораторных условиях, сыграли ключевую роль в расшифровке стратегий, используемых отдельными микроорганизмами для кооперации и конкуренции внутри тканей растений и за их пределами. Тем не менее наше понимание того, как эти микробные взаимодействия формируют более сложные ассоциированные с растениями микробные сообщества, а также их значения для здоровья хозяина в более естественном контексте, остается ограниченным. Используя примеры, полученные с помощью редукционистских подходов и подходов на уровне сообществ, мы рассматриваем фундаментальную роль взаимодействий между микроорганизмами — прокариотами и микроэукариотами — в формировании структуры микробных сообществ и здоровья растений. Мы предлагаем концептуальную схему, иллюстрирующую, что взаимодействия между представителями микробиоты имеют критическое значение для установления и поддержания гомеостаза хозяин—микробиота.