2022-02-21
期刊：《Microbiology Spectrum》
影響因子：7.171
最近，派森諾與中國科學院昆明植物研究所合作，在《Microbiology Spectrum》發表論文，通過微生物組測序和微生態群落分析，對外生菌根真菌群落時空分布特征進行了解析。
01、研究背景
外生菌根真菌（Ectomycorrhizal fungi，EcM fungi）對森林生態系統的穩定和平衡具有重要作用。外生菌根真菌能在地下形成菌絲網絡，促進植物宿主的水分和養分吸收，增強植物的逆境耐受性，有利于植物幼苗的定植和種群的建立。
外生菌根真菌群落多樣性及其生態功能會隨氣候發生相應變化，進而影響其宿主植物種群的建立。因此，探究外生菌根真菌群落的時空格局及其形成機制，能幫助我們更有效地評估環境改變對生態系統的潛在影響。一般而言，海拔和季節是研究生物群落時空格局的兩個重要環境梯度：海拔增加導致溫度降低，植被組成、積雪覆蓋等均隨之變化；而季節交替則將引起溫度、濕度等環境因子的周期性改變。然而，對于海拔和季節等多因素對外生菌根真菌多樣性和群落組成的綜合影響作用，目前尚缺乏研究。
在云南省德欽縣白馬雪山，沿海拔梯度（> 1500 m）在干季和濕季采集土壤和菌根樣本，共計土壤樣本52份（15份干季和37份濕季樣本）、EcM真菌樣本263份（109份干季和154份濕季樣本）。
測序區域：基于巢式PCR的擴增子測序（EcM菌根真菌ITS序列）
測序方法：MiSeq PE300測序
03、研究結果
本研究發現，白馬雪山具有非常高的EcM多樣性，共檢測到3416個ASVs、691個OTUs。EcM多樣性在森林區域隨海拔升高而降低，但在高山草甸區域顯著增加。在菌根樣本中，濕季的外生菌根真菌多樣性高于干季的多樣性，而在土壤樣本中則表現出相反的季節模式。
此外，EcM群落在不同海拔區域和季節間存在強烈的物種替代和顯著的組成差異，海拔對EcM群落的影響大于季節的影響，400 m的海拔梯度所造成的EcM群落組成差異，可相當于干季和濕季間的群落替代。同時，海拔梯度上比季節間更大的環境異質性，也塑造了EcM群落更大的變化。
圖1. 各環境因子在不同海拔和季節間的變化
圖2. 外生菌根真菌多樣性的海拔和季節分布模式
圖3. 菌根樣本中，各季節不同海拔區域獨有和共有的外生菌根真菌類群
圖4. 不同海拔區域、季節和宿主類群間，外生菌根真菌群落組成分布差異，及其相關的解釋因子
圖5. 外生菌根真菌群落相似性隨海拔距離和季節間隔的衰減關系
圖6. 不同環境因子對外生菌根真菌群落豐度組成的時空變化貢獻度
本研究的測序工作由上海派森諾生物科技有限公司完成。
