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广西桂林新村屯洞穴细菌群落的生境特异性及网络分析

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科学通报 2021年第31期66卷 4003-4016页

作者：曹静程晓钰曾智霖杨梓琪刘晓燕王红梅马丽媛鲁小璐苏春田黄奇波中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 中国地质大学(武汉) 生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 中国地质科学院岩溶地质研究所自然资源部岩溶动力学重点实验室桂林541004

洞穴是研究深地生物圈的天然实验室,对认识深地生物圈微生物多样性及群落分布特征至关重要.以我国岩溶最为发育的广西桂林市为研究区,对新村屯洞穴内不同小生境进行了系统采样,通过Illumina高通量测序和生物信息学的分析,发现洞穴中细... 详细信息

洞穴是研究深地生物圈的天然实验室,对认识深地生物圈微生物多样性及群落分布特征至关重要.以我国岩溶最为发育的广西桂林市为研究区,对新村屯洞穴内不同小生境进行了系统采样,通过Illumina高通量测序和生物信息学的分析,发现洞穴中细菌群落以放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)占优势,不同生境间细菌群落α多样性存在显著差异,以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内微生物席α多样性最低.洞穴内细菌组成按生境聚类,不同生境具有独自的指示类群,干燥石笋表面生物膜指示属为Nitrospira和Polycyclovoran;上覆土壤、微生物席、沉积物和风化结皮的指示属分别为Candidatus Udaeobacter、Vicinamibacter、Bacillus和Longimicrobium,显示出洞穴细菌群落的生境特异性.冗余分析结果证实pH和TOC(total organic carbon)对微生物群落的空间分布具有重要影响.共现性网络分析表明,洞穴细菌群落网络高度模块化,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、Candidatus Udaeobacter和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)为排名前三的关键种,对维持细菌网络的稳定性起着重要作用.共现性网络节点之间以正相关连接占主导,表明微生物主要通过相互协作以共同抵抗洞穴中的极端条件.这些结果揭示了新村屯洞穴生态系统中微生物群落的生境特异性和微生物之间的相互作用,提升了人们对洞穴生态系统这一陆地深地生物圈的认识.

关键词：细菌群落共现性网络分析深地生物圈喀斯特洞穴生境特异性

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云南可培养酵母菌的生境特异性和多样性

高原农业 2021年第3期5卷 292-300页

作者：王贵双王生萍李瑶瑶郭云彤旺姆王启明西藏农牧学院食品科学学院西藏林芝860000 河北大学生命科学学院河北保定071000

云南植物丰富,一直素有植物王国之称,为了了解云南滇东北地区、北部地区两个不同生态环境下酵母菌的物种多样性和生境特异性。对云南昭通和楚雄的可培养酵母进行了调查。在180份样品中,总共分离得到600株酵母菌,选取菌落有差异的288株... 详细信息

云南植物丰富,一直素有植物王国之称,为了了解云南滇东北地区、北部地区两个不同生态环境下酵母菌的物种多样性和生境特异性。对云南昭通和楚雄的可培养酵母进行了调查。在180份样品中,总共分离得到600株酵母菌,选取菌落有差异的288株菌株进行形态鉴定和分子鉴定,并构建系统发育分析。结果显示,这些菌株归属于58个属,141个种,其中最常见的种类是Candida sp.,占8.88%,其次是Meira sp.(5.92%),Moesziomyces aphidis(4.28%),Hannaella oryzae(3.95%),Curvibasidium cygneicollum(2.96%),Saccharomyces cerevisiae(2.96%),Hanseniaspora uvarum(2.63%),Rhodotorula sp.(2.63%),Vishniacozyma foliicola(1.97%),然而,Meira sp.,Curvibasidium cygneicollum,Farysia acheniorum,Moesziomyces aphidis只在昭通样品中分离得到,而在两地不同生境中酵母类群的组成和丰度主要表现在4个优势酵母属Hannaella属、Saccharomyces属、Hanseniaspora属、Candida属。通过对云南分离到的可培养酵母菌的物种总数及分布,Shannon指数、Chao1指数和Simpson指数,以及两地物种聚类分析和组间差异分析和网络分析表明,两地酵母种类和多样性有差异显著(P生境特异性,这意味着低丰度酵母种群更容易受到当地生境条件(物种分类)的影响。

关键词：生境特异性多样性酵母分子鉴定

土壤理化性质驱动烤烟根际细菌群落的组配及其共现性网络互作

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微生物学报 2023年第3期63卷 1168-1184页

作者：江其朋余佳敏王金峰刘东阳龚杰江连强张淑婷余祥文李石力杨亮刘晓姣王悦王勇丁伟西南大学植物保护学院重庆400715 中国烟草总公司四川省公司四川成都610041 中国烟草总公司四川省公司凉山州公司四川西昌615100

【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果... 详细信息

【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果】烤烟根际细菌类群主要为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)。细菌群落组成按生态区聚类,且样本空间距离和细菌群落相似度显著负相关。共现性网络分析表明,烤烟根际细菌群落间协同作用大于拮抗作用,武陵秦巴生态区、黄淮平原生态区、南岭丘陵生态区和沂蒙丘陵生态区细菌群落高度模块化,小单胞菌属(Micromonospora)为南岭丘陵生态区和黄淮生态区细菌共现性网络的网络中心,Bryobacter和气单胞菌属(Arenimonas)为南岭丘陵生态区细菌网络的模块核心,其菌群特性而非相对丰度决定了其在稳定细菌网络中的重要作用。冗余分析结果证实pH、有效铁、交换性镁和有效锰能显著影响烤烟根际细菌群落结构。【结论】烤烟根际细菌群落在pH、有效铁、交换性镁和有效锰等土壤理化性质驱动下呈现出均质化和生境特异性的特点,小单胞菌属、Bryobacter和气单胞菌属在烤烟根际细菌群落中发挥重要作用。

关键词：细菌群落共现性网络烤烟根际生境特异性

越南槐根系内生真菌组的结构及其宿主相似抑菌功能分析

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南方农业学报 2022年第12期53卷 3489-3497页

作者：姚裕群兰可黄荣韶吴炫柯广西科技大学基础医学部广西柳州545006 广西中医药大学广西南宁530200 柳州市农业气象试验站广西柳州545003

【目的】分析比较越南槐野生与栽培根系内生真菌组的结构及宿主相似抑菌功能,为利用有益内生真菌组改善栽培宿主药材质量提供参考。【方法】采用组织块法分别从野生和栽培根系分离内生真菌,结合形态学和ITS序列特征鉴定内生真菌;分别采... 详细信息

【目的】分析比较越南槐野生与栽培根系内生真菌组的结构及宿主相似抑菌功能,为利用有益内生真菌组改善栽培宿主药材质量提供参考。【方法】采用组织块法分别从野生和栽培根系分离内生真菌,结合形态学和ITS序列特征鉴定内生真菌;分别采用琼脂块法和平板对峙法,以人体病原菌和丝状病原真菌为靶标菌,测定根系内生真菌组各分类单元的抑菌圈和抑制率。【结果】从越南槐野生和栽培根系分别分离鉴定得到234株36个分类单元和48株10个分类单元的内生真菌。野生根系内生真菌组的属、优势属、特有属、种、特有种的数目为栽培根系内生真菌组的3~5倍,其α多样性指数显著高于栽培根系内生真菌组(P生境特异性,生物多样性更丰富,且有强广谱的宿主相似抑菌功能,有益于在宿主根系合成结构独特、生物活性多样的代谢产物,进而赋予宿主药材独特的药效,可应用于改善栽培宿主药材质量。

关键词：越南槐内生真菌组生物多样生境特异性宿主相似抑菌功能

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青藏高原酵母多样性研究

青藏高原酵母多样性研究

作者：王贵双西藏大学

学位级别：硕士

酵母菌是一类微小单细胞真菌,广泛分布在土壤、空气、水生环境、植物表面、动物肠道、皮肤等环境中。青藏高原素有“世界屋脊”和“第三极”之称,高海拔、高落差、低纬度、气候复杂多样,有着丰富多样的生态类型,这不仅促进了该地区生物... 详细信息

酵母菌是一类微小单细胞真菌,广泛分布在土壤、空气、水生环境、植物表面、动物肠道、皮肤等环境中。青藏高原素有“世界屋脊”和“第三极”之称,高海拔、高落差、低纬度、气候复杂多样,有着丰富多样的生态类型,这不仅促进了该地区生物类群的加速变异与分化,形成了许多适应高原独特环境的特有种,而且也使得青藏高原成为世界生物多样性最为丰富和独特的地区之一。然而,人们对青藏高原地区酵母菌的物种多样性及分布研究报道很少,为了了解青藏高原不同生境中酵母菌群落结构及物种多样性和差异性,我们分析了青藏高原的6个不同地理位置的1200份不同基质样本,共分离得到酵母菌3030株。通过对其形态观察、生理生化实验和分子鉴定确定了这些菌株的分类地位,初步对青藏高原地区酵母菌的物种组成和多样性有了一定了解,进一步分析了高原环境对酵母群落的演替和物种多样性的影响。另外还分离了一些耐高渗、耐高糖的菌株,并分析其物种组成,为以后工业菌种改良和应用提供菌株材料。主要实验结果如下:1.从3030株酵母菌中选取菌落特征有代表性的1695株,测定了这些菌株核糖体r RNA的ITS区域序列,将序列在NCBI数据库中Blast后,根据与模式菌株的相似率和用MEGA7.0软件做近源物种系统发育树分析,推定这1695株酵母菌分布于167个属,410个种,其中子囊菌110种,担子菌300种,另外还有大约20株疑似新种菌株。2.对部分拟新种酵母菌进行了形态学描述和生理生化测试,发现一些菌株的性状与分子鉴定的模式种所描述有一定差异,特别是在温度上,多数菌株只能在30℃下生长,说明青藏高原酵母类种群多数属于耐低温酵母。3.分析青藏高原地区酵母的物种组成、酵母种类分布、生境环境特异性等,结果表明,青藏高原具有显著的酵母多样性,特别是在西藏林芝地区,酵母菌物种数量和种类都占据很高的比例。不同地区样品中酵母菌组成和丰富性不同,但均分离得到Curvibasidium属、Cryptococcus属、Candida属、Aureobasidium属、Cystofilobasidium属、Debaryomyces属、Metschnikowia属、Mrakia属、Naganishia属、Rhodotorula属、Solicoccozyma属;在不同的空间层次上,酵母菌的分布差异也比较大,在相对海拔低的地方,酵母菌多样性和丰度相对高,可能是因为低海拔地方为酵母菌生长提供了一个优越的环境,而以Aureobasidium属、Cystofilobasidium属、Curvibasidium属和Metschnikowia属在高海拔地区广泛分布,这可能与这些酵母菌的嗜冷性有关。西藏地区不同生境下的野生酵母菌群落组成有差异性,嗜冷酵母丰度比较高,多样性也比较高。重要的是,几乎没有发现在所分离得到的酵母菌株中没有任何酵母种类存在地理聚集。此项关于西藏野生可培养酵母多样性研究,为进一步探究我国青藏高原微生物的物种多样性及来源提供一定的数据支持,为以后的开发利用酵母菌种奠定基础。4.在对青藏高原酵母菌多样性分析中发现,有10株左右的菌株分别与目前国内外报道的近源酵母种类有差异,这些菌株在ITS区域与最近模式菌株差异在均在2%以上,因此,我们把这些菌株作为疑似新种处理,并且对其中部分菌株的进行了描述和新物种定义。5.对耐高糖酵母类群类群分析显示,在50%的葡萄糖高糖培养基下,仅有少部分酵母菌株生长。

关键词：酵母菌多样性系统分类分子鉴定生境特异性