不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落结构特征

作     者：赵向维 陈进 李方兵 严令斌 喻理飞 ZHAO Xiangwei;CHEN Jin;LI Fangbing;YAN Lingbin;YU Lifei

作者机构：贵州大学生命科学学院、农业生物工程研究院、山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州贵阳550025 

出 版 物：《微生物学报》 (Acta Microbiologica Sinica)

年 卷 期：2023年第63卷第3期

页      面：1152-1167页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC0502604) 贵州省生物学一流学科建设项目(GNYL009) 贵州省高等学校创新能力提升计划(黔教合协同创新字01) 贵州省研究生科研基金项目(黔教合YJSKYJJ079) 贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教合KY字170) 

主　　题：喀斯特 溶蚀 生物风化 岩生真菌 演替 

摘      要：【目的】岩生真菌是促进碳酸岩生物风化的重要推动者,研究黔中典型喀斯特区不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落结构特征有利于了解真菌对岩石的风化作用。【方法】选取位于黔中花溪区南部的废弃碳酸岩墓碑为调查对象,对不同风化年限碳酸岩风化壳进行采样,运用宏基因组测序方法对风化壳样品进行基因测序,并利用统计学方法对真菌群落结构特征及功能特征进行分析。【结果】18个风化壳样品中共获得1087种真菌,分属于9个门、44纲、538属。不同样本之间真菌群落数量和组成差异较大,在碳酸岩风化过程中,子囊菌门(Ascomycota)始终为优势类群,平均相对丰度达到95%以上,随风化年限的增加呈现显著下降的趋势。Shannon指数和Simpson指数显示,碳酸岩风化壳真菌群落多样性随风化年限的增加呈现先减小后增加再减小的趋势。从所有样本中共检测出3379478个KEGG pathway level 3通路相关基因,主要与物质能量的代谢、运输等功能相关。与碳循环、氮循环和硫循环相关的主要微生物属于子囊菌门,随着风化年限的增加呈现下降的趋势。冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果表明,三氧化二铁(ferric oxide,Fe2O3)、全氮(total nitrogen,TN)和全磷(total phosphorus,TP)是影响不同风化年限风化壳真菌群落结构演替的重要环境因子。【结论】碳酸岩的风化强度随风化年限的增加而增加,这相应增加了岩石表面微生境的形成,提供了物质累积的条件,为微生物特别是真菌的定殖提供了条件。不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落存在明显差异,碳酸岩表面真菌群落随风化年限的增加,其繁殖策略也在发生转变(从r-策略到K-策略)。