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Multiple Mutualism Effects generate synergistic selection and strengthen fitness alignment in the interaction between legumes, rhizobia and mycorrhizal fungi
Ecology Letters ( IF 7.6 ) Pub Date : 2021-06-10 , DOI: 10.1111/ele.13814 Michelle E Afkhami 1 , Maren L Friesen 2 , John R Stinchcombe 3
Ecology Letters ( IF 7.6 ) Pub Date : 2021-06-10 , DOI: 10.1111/ele.13814 Michelle E Afkhami 1 , Maren L Friesen 2 , John R Stinchcombe 3
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Nearly all organisms participate in multiple mutualisms, and complementarity within these complex interactions can result in synergistic fitness effects. However, it remains largely untested how multiple mutualisms impact eco-evolutionary dynamics in interacting species. We tested how multiple microbial mutualists—N-fixing bacteria and mycorrrhizal fungi—affected selection and heritability of traits in their shared host plant (Medicago truncatula), as well as fitness alignment between partners. Our results demonstrate for the first time that multiple mutualisms synergistically affect the selection and heritability of host traits and enhance fitness alignment between mutualists. Specifically, we found interaction with multiple microbial symbionts doubled the strength of natural selection on a plant architectural trait, resulted in 2- to 3-fold higher heritability of plant reproductive success, and more than doubled fitness alignment between N-fixing bacteria and plants. These findings show synergism generated by multiple mutualisms extends to key components of microevolutionary change, emphasising the importance of multiple mutualism effects on evolutionary trajectories.
中文翻译：
多重互惠效应在豆类、根瘤菌和菌根真菌之间的相互作用中产生协同选择并加强适应性对齐
几乎所有的生物体都参与多重共生，而这些复杂相互作用中的互补性会产生协同的适应性效应。然而，多重共生如何影响相互作用物种的生态进化动力学在很大程度上仍未得到检验。我们测试了多种微生物共生者——固氮细菌和菌根真菌——如何影响其共享寄主植物（Medicago truncatula）中性状的选择和遗传力)，以及合作伙伴之间的适应度对齐。我们的研究结果首次表明，多重共生会协同影响宿主性状的选择和遗传，并增强共生者之间的适应度对齐。具体而言，我们发现与多种微生物共生体的相互作用使植物结构性状的自然选择强度加倍，使植物繁殖成功的遗传力提高了 2 到 3 倍，固氮细菌和植物之间的适应性比增加了一倍以上。这些发现表明多重共生产生的协同作用扩展到微进化变化的关键组成部分，强调了多重共生效应对进化轨迹的重要性。
更新日期：2021-08-10
中文翻译：
多重互惠效应在豆类、根瘤菌和菌根真菌之间的相互作用中产生协同选择并加强适应性对齐
几乎所有的生物体都参与多重共生，而这些复杂相互作用中的互补性会产生协同的适应性效应。然而，多重共生如何影响相互作用物种的生态进化动力学在很大程度上仍未得到检验。我们测试了多种微生物共生者——固氮细菌和菌根真菌——如何影响其共享寄主植物（Medicago truncatula）中性状的选择和遗传力)，以及合作伙伴之间的适应度对齐。我们的研究结果首次表明，多重共生会协同影响宿主性状的选择和遗传，并增强共生者之间的适应度对齐。具体而言，我们发现与多种微生物共生体的相互作用使植物结构性状的自然选择强度加倍，使植物繁殖成功的遗传力提高了 2 到 3 倍，固氮细菌和植物之间的适应性比增加了一倍以上。这些发现表明多重共生产生的协同作用扩展到微进化变化的关键组成部分，强调了多重共生效应对进化轨迹的重要性。
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