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底栖微生物群落在维持河口生态系统的稳定性和功能方面发挥着至关重要的作用。然而，在受到严重干扰的沿海地区，微生物的结构和对多种压力的响应仍不清晰。近日，凌恩生物客户利用多营养级方案分析了辽河（LH）和鸭绿江（YLJ）区域细菌、真菌群落特征，揭示了两地的群落构建差异。
实验设计 样本采集 从LH的11个站点和YLJ的18个站点的0-5 cm层收集表层沉积物样本。每个站点收集3个样本进行混样。 测序方法 16S rRNA（V3-V4）测序分析细菌微生物群落 ITS（ITS1-ITS4）测序分析真菌微生物群落
主要研究结果 1.LH和YLJ环境因子分析 对LH和YLJ的环境因子进行差异分析(图2)。发现LH地区的环境污染程度高于YLJ地区，这与其受到更多人为活动的影响有关，尤其是石油开采、养殖和城市化有关。进一步比较了每个环境变量对微生物群落的影响程度（图3），结果显示，石油对细菌群落的影响最大，硫化物对真菌群落的影响最大。
2.细菌和真菌群落多样性分析 首先，α多样性分析显示YLJ的细菌群落的Pielou_J指数显著高于LH，LH的真菌群落的Chao1指数显著高于YLJ(图4a)。β多样性分析显示两个区域的真菌和细菌都存在差异(图4b和c)。PERMANOVA结果表明，两个地理位置显著影响底栖细菌和真菌群落，分别解释了总变异的25.8%和11.8%。物种组成分析发LH的厚壁菌门和绿弯菌门的相对丰度显著高于YLJ，囊霉菌门丰度在YLJ显著高于LH（图5）。
3.群落功能预测 使用PICRUSt2对细菌群落的功能进行预测。在细菌群落中，生物合成是主要的代谢通路，其次是前体代谢物生成和能量代谢途径，这些途径几乎只在LH中被检测到。相反，在YLJ中几乎只发现分解/利用/吸收功能。更进一步在level2水平上分析两个地区的差异。
4.细菌和真菌群落的距离衰减相似性模式的区域差异 利用线性回归分析LH和YLJ地区细菌和真菌群落在环境变化和地理距离上的距离衰减相似性模式。发现LH的细菌群落更容易受到环境变化的影响，而YLJ的细菌群落则更容易受到地理分布的影响。我们观察到底栖细菌群落的栖息地生态位宽度显著大于真菌群落的栖息地生态位宽度。
5.细菌-真菌共生网络分析 通过细菌-真菌共生网络图反映两个地区微生物群落的复杂性和稳定性，发现与LH相比较, YLJ 的细菌-真菌共生网络更加复杂和稳定。Zi-Pi方法识别关键物种，在LH网络中识别到更多的关键菌。
实验结论 本研究通过多营养级方案，分别从物种组成、α多样性、β多样性、环境因子关联分析、距离依赖相似性分析网络分析等方面分析了LH和YLJ河口底栖细菌和真菌群落之间的差异。两地的地理隔离和环境条件不同导致物种丰度分布有所不同。仅在细菌群落中检测到与地理距离或环境条件相关的距离衰减相似性。YLJ的细菌和真菌之间形成更稳定的互利网络，这表明YLJ生态状况更好。本研究结果强调了环境异质性在控制微生物群落组成、生物地理模式以及共生网络方面所起到的重要作用。 参考文献 Contrasting benthic bacterial and fungal communities in two temperate coastal areas affected by different levels of anthropogenic pressure.Marine Environmental Research,2024. 原文链接 http://Doi.org/10.1016/j.marenvres.2024.106501 |
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