紅樹(shù)林底泥微生物群落組成、多樣性及其分布.pdf

1、紅樹(shù)林濕地是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在地球生物地理化學(xué)過(guò)程中具有極其重要的地位。紅樹(shù)林底泥的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成員。本研究針對(duì)該生境底泥的真菌和細(xì)菌群落開(kāi)展了分子生態(tài)學(xué)研究，并結(jié)合測(cè)定的底泥物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)這些群落組成、系統(tǒng)發(fā)育學(xué)多樣性、潛在的生態(tài)功能、空間分布以及它們與環(huán)境因子的相互關(guān)系進(jìn)行了分析。本研究在深圳福田的紅樹(shù)林內(nèi)部沿岸至海的方向設(shè)定了7個(gè)地理距離梯度(S1～S7)，包括6個(gè)天然林的底泥樣點(diǎn)和1個(gè)人工秋茄林的底泥樣點(diǎn)

2、。通過(guò)對(duì)細(xì)菌16S rRNA基因的T—RFLP(terminal restriction fragment length polymorphism)數(shù)據(jù)進(jìn)行MDS(nonmetric multidimensional scaling)分析，發(fā)現(xiàn)了這些細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之間獨(dú)特的相似性。它們被劃分為四類(lèi)：前四個(gè)地理距離梯度的細(xì)菌群落依次聚為兩類(lèi)(S1和S2；S3和S4)；S5與S7也同樣展示了較高相似性；但S6相對(duì)獨(dú)立。SIMPER(simil

3、arity percentage)分析結(jié)果也支持了這些細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的相似性關(guān)系。各個(gè)樣點(diǎn)之間的差異范圍是28％～58％。通過(guò)構(gòu)建不同樣點(diǎn)的16S rRNA基因克隆文庫(kù)并對(duì)其進(jìn)行測(cè)序，本研究在整個(gè)紅樹(shù)林細(xì)菌群落中一共分析了432個(gè)細(xì)菌序列，包括17個(gè)已知門(mén)和2個(gè)未能定位類(lèi)別。統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)，整個(gè)紅樹(shù)林底泥生境中變形菌門(mén)的成員占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)(59％)。其中以γ—變形菌(26％)、ε—變形菌(14％)和δ—變形菌(10％)的比例最大。除變形菌之外，擬桿

4、菌是整個(gè)細(xì)菌群落的第二大豐度的類(lèi)別，比例達(dá)16％。其次是綠彎菌(6％)和厚壁菌(5％)。BLAST結(jié)果表明大部分成員與來(lái)自海洋環(huán)境的細(xì)菌類(lèi)型具有最高的同源性。部分克隆子與來(lái)自污染環(huán)境的序列最為相近。4個(gè)不同樣點(diǎn)的克隆文庫(kù)比較顯示這些細(xì)菌群落的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群基本一致，但是特定類(lèi)群豐度有較大差別。 對(duì)真菌ITS(internal transcribed spacer)序列的T—RFLP數(shù)據(jù)進(jìn)行MDS分析顯示，地理距離梯度的前四個(gè)樣點(diǎn)中真菌

5、群落與前述細(xì)菌的聚類(lèi)情況相似。后三個(gè)樣點(diǎn)則相互離散，顯示了較大的群落結(jié)構(gòu)差異。SIMPER結(jié)果中各個(gè)樣點(diǎn)的群落結(jié)構(gòu)的相異性程度也支持該MDS的分析結(jié)果，其變化范圍是50％～99％。ITS序列的系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，整個(gè)紅樹(shù)林底泥的341個(gè)真菌克隆子，共屬于70個(gè)OTU(operational taxonomic unit)，被劃分為4大類(lèi)。其中兩個(gè)為已知的門(mén)分類(lèi)，子囊菌門(mén)(24％)和擔(dān)子菌門(mén)(11％)。未能定位的2個(gè)分類(lèi)一共占65％。大多數(shù)

6、的真菌OTU與GenBank的序列類(lèi)型之間的相似性很低，這些OTU的豐度分布極不均勻，少數(shù)高豐度的OTU占據(jù)紅樹(shù)林底泥真菌群落結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)地位。四個(gè)樣點(diǎn)的克隆文庫(kù)反應(yīng)了真菌群落結(jié)構(gòu)的空間差異非常顯著。 生態(tài)學(xué)指數(shù)分析顯示，兩種紅樹(shù)林底泥的微生物群落中，細(xì)菌群落具有更高的系統(tǒng)發(fā)育多樣性，并且各個(gè)樣點(diǎn)細(xì)菌群落之間的差異程度明顯小于真菌群落。兩種微生物的T-RFLP和克隆文庫(kù)的結(jié)果都顯示紅樹(shù)林底泥在較小地理距離尺度中存在著顯著的群落空間