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FEMS Microbiology Ecology:盐分对青藏高原湖泊细菌群落结构及微生物间相互作用的影响
2019-12-05      

  鹽分是驅動湖泊及海洋微生物多樣性及群落結構的主要環境因子,但其對微生物間相互作用的影響還缺乏廣泛研究。爲此,中科院青藏高原研究所孔維棟研究員課題組采集了青藏高原25個鹽分範圍爲0.46-118.07g/L的湖泊表層水樣品,通過針對細菌16S核糖體RNA基因的高通量測序手段系統地研究了鹽分對細菌多樣性及群落結構的影響,並通過共存網絡分析方法研究了鹽分對微生物間相互作用的影響。

  研究結果表明:1.與傳統的認識相反,鹽分的增加並不簡單地降低細菌多樣性,而是在中等鹽度時增加微生物的豐富度及多樣性(圖1),這一現象與輕度幹擾理論相符;2.盡管鹽分是驅動細菌群落結構的最主要環境因子,但其影響在不同的鹽度範圍內發生變化。在淡水湖中(鹽分<0.5g/L),細菌的群落結構主要受溫度影響;而在超鹽湖(鹽分>50g/L)中,細菌的群落結構則主要受空間距離驅動(圖2);3.鹽分的升高可增加微生物共存網絡的複雜性,尤其是加強了微生物間負相關關系的比重(圖3)。這可能是由于鹽分的升高選擇性地篩選了耐鹽或嗜鹽微生物,造成生態位的重疊,進而導致微生物間的競爭加劇所致。

  这一研究表明盐分对细菌群落的影响远比传统认识复杂,这一过程可能受微生物的耐盐范围、耐盐机制及扩散过程共同影响。该研究结果最近以“Salinity reduces bacterial diversity, but increases network complexity in Tibetan Plateau lakes”为题发表于FEMS Microbiology Ecology。该研究得到了科技部科技基础性工作专项及国家自然科学基金等项目资助。

  文章鏈接:https://academic.oup.com/femsec/article-abstract/95/12/fiz190/5645230?redirectedFrom=fulltext

图1 湖泊表层水细菌丰富度(A)、多样性(B)及均匀度(C)随盐分变化规律

 

图2 细菌在淡水湖(A)、咸水湖(B)及超盐湖(C)的群落结构及驱动因子

 

图3 细菌在淡水湖(A)、咸水湖(B)及超盐湖(C)的共生网络结构图
 
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