題目:Carbon constrains fungal endophyte assemblages along the timberline (沿著樹帶界線碳約束的內(nèi)生真菌群落 )
期刊名: Environmental microbiology 發(fā)表時間:2015.7 IF:5.932
單位: 南京中國科學院土壤科學研究所
技術(shù): 真菌ITS1區(qū)擴增子測序
測序平臺:454 FLX測序平臺
材料:研究者主要采集位于中國東北地區(qū)吉林省長白山斜坡上的岳樺樹樹葉,采集海拔梯度從1700-2100米的6個采樣地,每個采樣地選取9個樹木樣本,每個數(shù)目樣本采集20片葉片(共1080片,6 Sites * 9 Trees * 20 Leaves)
采集方法:葉片是從每個海拔梯度中隨機選取的每棵當年生樹木枝干的中間部分采集;樣本樹的枝干約高地面1.5m-4.5m(從海拔2076和1630m到1847和1921m);樹木的枝干一般朝向北部,東南和西南方向;均勻采樣以減少樣本之間的差異性。
分析方法:QIIME計算alpha多樣性,SPSS比較多樣性指數(shù)差異,回歸曲線和pearson相關(guān)性,NMDS分析beta多樣性,Cytoscape繪制網(wǎng)絡圖以及R中vegan軟件包進行差異性分析(Adonis/ANOSIM)
研究背景:
植物體內(nèi)普遍存在著內(nèi)生菌,主要包括內(nèi)生細菌、內(nèi)生真菌和內(nèi)生放線菌三大類。樹木和灌木葉片內(nèi)的內(nèi)生真菌代表了一類廣泛存在并且高多樣性的真菌類群。目前高通量擴增子測序為研究陸地植物組織真菌多樣性提供了便利條件。成百上千個葉片真菌物種僅僅在一個植物中被發(fā)現(xiàn),成千上萬個葉片真菌物種在其生長本土范圍內(nèi)的單一植物種上被發(fā)現(xiàn)。然而,但是關(guān)于它們沿著環(huán)境梯度的多樣性模式仍然是不清楚的,另外關(guān)于這些復雜的內(nèi)生真菌群落在相同的宿主種中怎么進行組合的了解也少之又少。
岳樺樹(Betula ermanii)是一種落葉闊葉物種,廣泛分布在陡峭的斜坡上或者北方的森林中,大多位于日本,俄羅斯偏東地區(qū)和中國的東北地區(qū)。研究者采集不同海拔梯度的樹木樣本葉片進行ITS1區(qū)高通量測序,同時對葉片組織的C組成及含量和其它的物理特征進行測量,從而用來比較不同海拔梯度葉片內(nèi)生真菌群落的alpha和Beta多樣性,以及不同環(huán)境因子對群落組成和分布的影響,并找出驅(qū)動群落變異的主要環(huán)境因素,這些群落多樣性和組成變異可以用來反饋或者影響森林生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)和動態(tài)過程。
實驗設計及分析流程圖:
研究結(jié)果:
一 數(shù)據(jù)特征
研究者總共采集了54個岳樺樹樣本(1080片葉片),對ITS1區(qū)測序分析共生真菌細菌群落,共得到1079386條序列,每個樣本序列范圍在795-81697條之間,形成了1762個OTU。研究者未去除Singletons(487條,27.64%),因為它們可能代表了一些稀有的微生物類群。此外,通過去除掉singletons得到的一些的主要結(jié)果也并沒有影響觀察到的趨勢。
與一些已有的葉片內(nèi)生真菌的研究結(jié)果相一致,所觀測到的OTU豐富度的稀釋性曲線未能接近于漸近線(Fig S1)。這可能表明了由于采樣或者序列深度問題一些稀有的內(nèi)生真菌物種沒有被觀測出。盡管如此,岳樺樹或者采樣地點的豐富度是可以比較的。
Fig. S1 所觀測到的OTU豐富度的稀釋性曲線
岳樺樹內(nèi)生真菌群落中子囊菌占據(jù)主導地位,占總序列的82.73%。此外,非雙核的內(nèi)生真菌(74條序列)類群也被發(fā)現(xiàn)(Table S1)。在1762個OTU中,15個主要的內(nèi)生真菌OTUs通過NCBI被比對出,這些序列占據(jù)了所有序列的84.57%(Table S2)。許多假定存在的一些真菌類群也在先前植物研究中發(fā)現(xiàn),支持了它們潛在的共生能力。
Table S1沿海拔梯度岳樺樹的內(nèi)生真菌門總結(jié)
(包括序列數(shù)目;每個分類序列數(shù)目占總序列數(shù)目的百分比;每個分類單元OTUs的數(shù)目)