青海湖微生物群落的共生模式

作者：石晴; 韩睿; 邢江娃; 李永臻; 沈国平; 永胜; 朱德锐^*

来源：中国高原医学与生物学杂志, 2019, 40(02): 85-117.

DOI：10.13452/j.cnki.jqmc.2019.02.002

• 青海湖
• 细菌
• 古菌
• 高通量测序
• 环境因子
• 网络分析

目的全面探究青海湖细菌和古菌的群落结构、物种与环境因子的相关性及种群间的互作关系。方法利用高通量测序平台对青海湖细菌(V3-V4区)和古菌(V3-V5区)的16S rRNA基因进行测序,分析微生物群落组成;计算环境因子与物种间的Spearman和Pearson的相关系数;基于网络分析对样本中细菌和古菌的共线性、物种间的相关性进行分析。结果细菌群落归属33门66纲395属,优势类群为Proteobacteria(60.53%)、Bacteroidetes(17.39%)和Actinobacteria(11.61%),优势种群依次为Loktanella(11.84%)、Nitrincola(6.78%)和Pseudarthrobacter(3.72%);古菌群落归属12门19纲68属,优势类群为Euryarchaeota(40.96%)、Woesearchaeota DHVEG-6(34.44%)和Thaumarchaeota(20.91%),优势种群依次为Woesearchaeota DHVEG-6 norank(34.44%)、Methanosarcina(24.05%)和Soil Crenarchaeotic Group norank(19.04%)。细菌优势种群Loktanella及Nitrincola的分布主要与总有机氮呈正相关,古菌优势种群Methanosarcina、SCG norank及Methanosaeta的分布主要与总盐度及离子浓度(CO32-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+和K+)呈正相关。细菌核心类群Proteobacteria(如Arcobacter)、Bacteroidetes(如NS9 marine group norank)和Actinobacteria(如Microbacteriaceae norank)多以互利共生关系存在。在古菌核心类群Euryarchaeota中,同甲烷代谢相关的甲烷微菌纲Methanomicrobia(如Methanosarcina)、甲烷杆菌纲Methanobacteria(如Methanobacterium)与嗜盐古菌的盐杆菌纲Halobacteria(如Halapricum)以竞争关系存在,而盐杆菌纲属成员及甲烷代谢相关菌属的内部彼此呈共生关系。结论青海湖微生物群落结构复杂,物种受多种环境因子的影响,细菌种群多呈互利共生关系,同甲烷代谢相关的属群与所属盐杆菌纲的种群多呈竞争关系。

• 单位
  青海大学