肺衣屬地衣細菌群落初步研究.pdf

1、地衣是由真菌和藻類共生的一類特殊生物，雖無根、莖、葉的分化，卻往往能在惡劣條件下存活，被稱為“植物界的拓荒先鋒”，具有極高的科研和食藥用價值。目前發(fā)現(xiàn)地衣體內(nèi)有大量的內(nèi)生真菌、細菌，共生細菌為地衣體提供營養(yǎng)、氮素來源、抵抗生物以及非生物脅迫，在地衣共生系統(tǒng)中的作用越來越被重視，但是共生細菌的群落分布特點、影響其分布因素還有待研究。本文利用Illumina Miseq平臺對采自四個不同地點的共25份肺衣屬地衣標本非光合地衣細菌進行高通量測

2、序。25份標本分別采自：云南老君山六份，四川嘎貢山自然保護區(qū)內(nèi)兩個地點各六份，以及云南哀牢山的七份。主要運用Mothur軟件包與基于Linux系統(tǒng)的FLASH、QIIME軟件包，對測序得到的海量數(shù)據(jù)進行處理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴25份標本測序后共得到有效序列966653條，四組25份樣本中去除光合共生細菌后得到高質(zhì)量序列共有392509條，每份樣本平均15700條，平均占樣本有效序列的40.60％。所有標本測序得到的數(shù)據(jù)中

3、光合共生細菌的豐度都超過半數(shù)，而本實驗研究非光合地衣細菌群落，所以在后期數(shù)據(jù)處理過程中我們將光合共生細菌的序列去除。⑵25份樣本中經(jīng)OTU劃分與分類地位鑒定，主要有十一個菌門，分別為：變形菌門（Proteobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）、酸桿菌門（Acidobacteria）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、浮霉菌門（Planctomycetes）、放線菌門（Actinobacteria）、產(chǎn)水菌門（ Ar

4、matimonadetes）疣微菌門（ Verrucomicrobia）、芽單胞菌門（ Gemmatimonadetes）、綠彎菌門（ Chloroflexi）、WPS-2。其中變形菌門（Proteobacteria）在25份樣品中的平均占比在50%以上，占絕對優(yōu)勢。目水平根瘤菌目（Rhizobiales）為優(yōu)勢類群；科水平醋桿菌科（Acetobacteraceae）為最優(yōu)勢類群；屬水平最優(yōu)勢類群未定名，這說明地衣內(nèi)存在許多未被發(fā)現(xiàn)的新

5、種。⑶四組內(nèi)，組間標本門、目分類水平，豐度最高類群沒有差別。門水平豐度最高類群為變形菌門（Proteobacteria），組內(nèi)各樣本平均豐度豐度為：A組49.58%B組54.38% C組56.15% D組54.09%。目水平豐度最高類群為根瘤菌目（Rhizobiales），組內(nèi)各樣本平均豐度豐度為：A組21.27%B組18.23%C組22.52%D組26.96%。組間標本科水豐度最高類群不同，采自云南哀牢山的六份標本豐度最高類群為甲基孢

6、囊菌科（Methylocystaceae）20.21%，其余三組為醋桿菌科（Acetobacteraceae）組內(nèi)各樣本平均豐度豐度為：A組17.83%B組22.87%C組19.82%。⑷四組不同采集地的肺衣屬地衣非光合地衣細菌在七個門以及多個屬內(nèi)存在統(tǒng)計學(xué)顯著性差異，但存在統(tǒng)計學(xué)差異的門與屬，大部分不是所在分類水平內(nèi)的優(yōu)勢類群。對目與科水平每組內(nèi)平均占比最高的四個類群進行組間差異分析發(fā)現(xiàn)，采自云南哀牢山的六份地衣標本內(nèi)非光合細菌在酸桿

7、菌目（Acidobacteriales）與酸桿菌科（Acidobacteriaceae）與其他三組存在統(tǒng)計學(xué)差異。每個分類階元的組內(nèi)各樣本優(yōu)勢類群豐度方差較大，數(shù)據(jù)離散，說明組內(nèi)各份樣本的非光合地衣細菌分布有一定隨機性，但總得來看25份肺衣屬地衣標本門、綱、目分類水平豐度最高類群相同，說明肺衣屬非光合地衣細菌具有物種特異性。⑸根瘤菌目細菌與植物固氮密切相關(guān)，而目一級分類水平中，根瘤菌目為最優(yōu)勢類群說明非光合共生細菌在地衣中有固定氮素的作

8、用。且在所有25份標本中都檢測到了放線菌門（Actinobacteria）的存在，猜測非光合地衣細菌在地衣體內(nèi)扮演“防衛(wèi)者”角色。⑹25份標本非光合地衣細菌 Alpha多樣性指數(shù)顯示，每份標本內(nèi)的非光合地衣細菌的多樣性及其豐富，且群落多樣性較高。但四個不同采集地間多樣性指數(shù)統(tǒng)計學(xué)分析顯示，組間多樣性指數(shù)不具有統(tǒng)計學(xué)差異，說明不同采集地對肺衣屬地衣非光合地衣細菌群落豐度不產(chǎn)生影響。⑺通過基于UniFrac距離矩陣分析，我們發(fā)現(xiàn)，海拔上與其