艾比湖湿地盐生植物根际粘细菌资源、多样性及其生物地理区系特征
批准号:
32060002
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
胡文革
依托单位:
学科分类:
微生物多样性、分类与系统发育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡文革
中文摘要
本项目立足于艾比湖湿地在科、属、种水平上分别占中国盐生植物42.5%、30.5%和25.4%的植被特色,以建群盐生植物根际土壤微环境为切入点。采用传统粘细菌筛选和纯化方法分离粘细菌,通过对其形态学特征、生理生化特性、DNA G+C mol%、16S rRNA和HSP60基因序列等方面研究,分类鉴定粘细菌菌株。基于可培养粘细菌16S rRNA和HSP60基因序列构建的系统发育树,认识艾比湖湿地可培养粘细菌资源及多样性。根据粘细菌亚目的16S rDNA序列和HSP60持家基因序列设计特异引物,对盐生植物根际土壤总DNA进行高通量测序,富集未培养粘细菌。构建盐生植物根际未培养粘细菌系统发育树,分析未培养粘细菌群落结构、种群组成、优势菌群特点。结合各盐生植物根际微环境特性,探讨可培养和未培养粘细菌资源的生物地理区系特征,科学认识艾比湖湿地极端环境盐生植物根际粘细菌资源的生态多样性特点。
英文摘要
This project is based on the vegetation characteristics of Ebinur Lake wetland, which belong to 42.5%, 30.5% and 25.4% of halophyte in the family, genera and species level, respectively, and takes the rhizosphere soil microenvironment of colonization halophyte as the breakthrough point. The traditional screening and purification methods of myxobacteria were used to isolate myxobacteria, and the myxobacteria strains were identified by the morphological features, physiological and biochemical characteristics, genomic DNA G+C mol % , 16 S rDNA sequence and HSP60 gene sequence. By using the phylogenetic tree plotted by the 16S rDNA sequence and HSP60 gene sequence of the culturable myxobacteria, we could understand the distribution characteristics of culturable myxobacteria in Ebinur Lake wetland. Specific primers were designed according to the sequence structure of 16S rRNA and HSP60 gene, and high-throughput sequencing of total DNA from rhizosphere soil of halophyte was used to enrich uncultured myxobacteria in halophyte rhizosphere. The phylogenetic tree of the uncultivated myxobacteria in the rhizosphere of halophytes was constructed, and the community structure, population composition and dominant bacteria group characteristics of the uncultured myxobacteria were analyzed. Combined with the characteristics of rhizosphere microenvironment of different halophytes, we explored the biogeographic flora characteristics of culturable and non cultured myxobacteria, and scientifically understood the characteristics of ecological diversity of myxobacteria resources from the halophytes rhizosphere soil in the extreme environment of the Ebinur Lake wetland.
艾比湖湿地盐生植物根际粘细菌是一类重要的微生物资源,它在改善湿地土壤质量和稳定生态系统中的贡献不容忽视。采集艾比湖湿地花花柴、梭梭、芦苇、柽柳、盐角草、准噶尔大戟、戟叶鹅绒藤、白刺等13种盐生植物根际土壤作研究材料:分离筛选可培养粘细菌,分析其多样性及其生物地理区系特点;利用扩增子高通量测序和理化因子数据,分析盐生植物根际未培养粘细菌群落结构、多样性和丰度及其与植物根际微环境的关联差异,预测粘细菌可能的生态功能。重要研究结果如下:(1).分离鉴定出62株可培养粘细菌菌株,其中粘球菌属59株为黄色粘球菌、变绿粘球菌和橙色粘球菌,孢囊杆菌属3株为Cystobacter badius和Cystobacter fuscus;变绿粘球菌在黏质土、壤土、砂质土中均能分离到。(2).在13种盐生植物根际中无机态氮含量整体较低,白刺的碳酸钙和硝态氮含量最高,戟叶鹅绒藤的铵态氮含量最高,花花柴和梭梭根际速效钾含量较高,芦苇根际速效磷处于高水平。(3). 13种盐生植物根际鉴定出免培养粘细菌13个属,共有属为Haliangium、Anaeromyxobacter、Sandaracinus等。Haliangium是所有样本的绝对优势属,准噶尔大戟占比最高,柽柳占比最低。柽柳根际粘细菌多样性最低。Haliangium的丰度与pH和全磷显著正相关,与有机质、全钾和全氮显著负相关;Anaeromyxobacter的丰度与速效氮显著正相关,Sandaracinus的丰度与速效磷显著正相关。影响不同盐生植物根际粘细菌多样性和丰度的环境因子有差异。花花柴根际参与捕食或寄生功能的粘细菌丰度最高;梭梭根际参与发酵和木聚糖分解的粘细菌丰度最高;梭梭、盐角草和白刺根际参与溶纤维素作用的粘细菌丰度较高。芦苇根际粘细菌与细菌之间的协同关系远远大于竞争关系。不同生境盐生植物根际中粘细菌数占根际中细菌总数的0.22%-3.54%不等。芦苇多样点根际采样后用OTUs分类出粘细菌14个属,花花柴多样点根际采样用ASVs分类出粘细菌21个属,采集同一植物多个样地和单个样地根际土壤,以及通过ASVs序列分类和OTUs分类鉴定的粘细菌物种数量存在差异。本研究对认识自然界中粘细菌生态资源具有学术价值和潜在应用价值。
艾比湖湿地代表性植物根际氮循环关键过程微生物功能群群落结构的生态位分化特征
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批准号:31560040
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2015
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负责人:胡文革
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依托单位:
艾比湖湿地微生物多样性和群落结构动态演替及其对环境响应的研究
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批准号:31160026
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2011
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负责人:胡文革
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依托单位:
准噶尔雅罗鱼遗传多样性及其同域同属种间基因渐渗研究
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批准号:30860215
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2008
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负责人:胡文革
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依托单位:
国内基金
海外基金