严无瑕,仇美华,刘妍,薛妍生,陶丽丽,徐志辉*,沈标,张瑞福,沈其荣

(1.南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物协同创新中心/资源与环境科学学院,江苏 南京 210095;2.江苏省耕地质量与农业环境保护站,江苏 南京 210029)

近年来,社会微生物学的研究正引起研究学者的广泛关注,部分科学家不仅仅以微生物个体为研究对象,而是瞄准微生物整个种群及其内部的复杂关系[1]。群居的生活方式意味着微生物个体之间存在广泛的合作和冲突的行为[2]。微生物之间广泛存在利他、合作、欺骗和竞争性行为,其中利他行为最受关注。利他行为对实施者产生负面作用,对行为接受者产生正面作用。例如,Spoering等[3]研究铜绿假单胞菌生物膜耐药性时发现:绝大多数生物膜中的菌株并不具备耐药性,只有少部分菌株即使受到高浓度的抗生素冲击后仍能存活,这部分菌株生长速度相对缓慢,相对于种群中其他菌株来说,将自己的遗传基因传给下一代的机会很小,他们的分工是在极端情况下,防止整个种群的灭亡,是一种利他的合作行为。

根据汉密尔顿原则,微生物必须通过一定的机制来保证受益者的亲缘关系,一方面保证个体的无私行为是有意义的,另一方面防止合作关系中的欺骗行为[4]。微生物种群内通过亲缘识别来维持和稳定合作行为[5]。Wall[6]首次提出微生物“亲缘识别”作用模型,近亲菌种通过亲缘识别……