综述 | 土壤中被人们忽视的原生生物（国人作品，IF：9.664）
土壤微生物是土壤肥力的基础。大多数研究集中于真菌和细菌群落，而对原生生物却知之甚少。这篇论文介绍了土壤对原生生物的潜在影响，并简述了原生生物与真菌和细菌的潜在联系。特殊的施肥处理会影响原生生物群落的结构和功能。有机肥料的施加可以减少原生生物病原菌的相对丰度，增加噬菌体和杂食性原生生物丰度。单种生物防治细菌和真菌的加入进一步改变了土壤原生生物群落组成，并最终发挥作用。整合原生生物，细菌和真菌群落数据进行网络分析，将原生生物作为土壤微生物群落的中心，连接不同的细菌和真菌。鉴于土壤管理的动态响应和网络分析中所处的关键位置，原生生物可能在土壤管理和细菌及真菌群落之间起到杠杆作用，以改善土壤健康。
原名：Soil protist communities form a dynamic hub in the soil microbiome
译名：土壤原生生物群落是土壤微生物群落的一个动态中心
期刊：The ISME Journal
IF：9.664
发表时间：2017年
通信作者：Wu Xiong
通信作者单位：南京农业大学
原生生物作为土壤微生物的一份子经常会被忽视。它们在土壤中极具多样性，并且执行着多种功能。原生生物可以通过增强微生物循环和刺激植物根际细菌来直接提高植物的生长活力。此外，土壤原生生物群落中包含动植物的致病物种。由于其功能多样性，原生生物对于改善各种土壤生物环境至关重要。然而，我们对于如何构建原生生物群落以及如何有针对性的加强土壤管理改善群落结构的了解仍有很多不足。在这里，我们在可控的温室条件下进行了实验研究，了解有机肥与传统肥料的应用是否可以改变原生生物的分类和功能组成，以及它们与土壤微生物的相互作用。此外，我们还添加了细菌或真菌植物保护剂的有机肥料，进一步研究这些生物防治剂是否对原生生物群落产生影响。
图1 施肥引起的原生生物群落变化
不同处理一年后原生生物群落表现出显著差异。有机肥料对比化学肥料施加后，可以从各种数据分析结果中显示出原生生物群落结构的差异。有机肥料施加后可以提高不等鞭毛类、囊泡虫类和有孔虫界等原生生物的相对丰度，其中大多数都是其它微生物的捕食者。结果证实有机肥料相比化学肥料表现出更高的频谱资源，也会促进植物获得更多的生物量，提高真菌与细菌的多样性。对于初级消费者的促进可以提高原生生物多样性和活性，这些已经在农田水稻中进行了试验证实。有机肥料能够刺激有益微生物增加，通过不等鞭毛类、囊泡虫类和古虫界的减少，有孔虫界和变形虫界的增加，造成原生生物群落的转变。富含芽孢杆菌有机肥和富含木霉菌有机肥的实验组对比单一施加有机肥的对照组，原生生物丰富度、多样性和均匀性表现较低。这样的结果表示施加微生物的不同会对特定原生生物产生影响，并会产生抑制性化合物。芽孢杆菌能够产生多种次生代谢产物，例如环脂肽抗生素，还能产生各种挥发性化合物，可以抑制甚至杀死潜在的原生生物捕食者。木霉菌属也能通过抗生素化合物来影响原生生物，微生物也会对原生生物产生间接影响作用。在两种微生物富集的有机肥料中，原生生物的多样性较低，而不等鞭毛类，囊泡虫类和古虫界的相对丰度较低。已知该属可以产生大量抑制土壤微生物的次级代谢产物。
肥料的使用会改变原生生物群落组成结构，随后诱发原生生物群落相对丰度比例的变化。施加化学肥料会诱发几种植物致病性腐霉菌的爆发，而选用三种处理的有机肥料显著降低了包括腐霉菌在内的原生植物病原体。这可能是由于引入的有益微生物发挥了抑制作用，或是淘汰了腐霉菌。与化学肥料处理相比，在所有有机肥料处理中，顶复门的丰度相对较低。这些结果表明在化学肥料中会形成一个促进病原菌和寄生虫生长的食物网。施加有机肥土壤的稳定性和土壤的碳输入都会提高。有针对性的研究生物防治剂应用及其对土壤功能的长期影响是十分必要的，以此来观察原生生物群落的功能变化。目前正不断扩大和完善分类和功能数据库，并且预测这将会对以后的研究更加有利，成为促进整合原生生物的研究热点。
图2 原生生物在肥料诱导的土壤微生物群中形成一个功能性和动态的中心
最后分析了土壤原生生物在土壤中的作用。在构建的网络中出现了三个主要模块，所有模块中都有原生生物存在。模块1主要由细菌组成，并含有来自不同分类学和功能组的5个原生生物节点。模块2主要由光合生物为主，模块3以杂食性原生生物为主。每个模块与特定范围的功能都存在联系，表明具有类似功能的微生物之间存在相互作用。网络结构中存在分离可能是由于这些生物体对植物和土壤动物的存在依赖性，而和其他土壤微生物无关。
这篇综述描述了原生生物在土壤食物网中的功能性作用。土壤改良剂在施用1年后对原生生物群落产生了强烈的影响，随着有机物质和有益微生物的增加，原生生物群落组成发生变化。这项研究更好地将原生生物纳入微生物研究。
大家经常会忽视土壤微生物中原生生物这一重要部分，建议以后研究分析过程中要考虑到原生生物对实验结果的影响。在之后的生产生活中，可以利用调节土壤原生生物群落为改善土壤健康，植物生长和其它生态系统服务提供新的途径。
本文由殷继忠编译，殷继忠、江舜尧编辑。