不同衰退等级蒙古沙冬青根内真菌多样性与群落结构

本研究根据沙冬青现有的生长状况,将内蒙古西鄂尔多斯保护区珍稀濒危植物蒙古沙冬青群落分为轻度衰退、中度衰退和重度衰退3个衰退等级,并选取一个未衰退的沙冬青群落作为对照,应用Illumina Hiseq测序平台,对这4个沙冬青群落的植株根内真菌进行高通量测序分析。测序共获得215个真菌的OTU,不同衰退等级沙冬青根内真菌群落结构在门、科、属水平上都有显著差异。Top 10属中的Agaricus、Tomentella、Tricholoma、Fusarium、Inocybe以及Tuber这6个属真菌在所有衰退等级的沙冬青都有分布。不同衰退等级的沙冬青根内都有腐生或寄生真菌和“共生”真菌分布,不同衰退等级两类群的真菌占比不同且呈现出动态变化,随着衰退等级的增加沙冬青根内腐生真菌或寄生真菌与“共生”真菌比例显著增高。土壤有机质与土壤容重具有协同作用,且对Agaricus、Inocybe、Fusarium、Penicillium、Amphinema具有正相关影响,对Tricholoma、Tomentella、Tuber具有负相关影响。     

丛枝菌根真菌物种多样性研究进展

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在不同生态系统均发挥至关重要的作用,研究其多样性能够为AMF物种资源的保护和利用提供科学依据。AMF不能被离体纯培养以及自身的高变异性等因素严重阻碍了对其进行深入研究,随着研究方法的不断改进,尤其是新一代测序技术的运用,极大加速了人们对AMF物种多样性的认识。本文主要从AMF分类系统、不同宿主植物和不同生境中的AMF物种多样性及AMF物种多样性研究方法(包括形态鉴定、Sanger测序和高通量测序)方面介绍AMF物种多样性研究进展,并且探讨AMF物种多样性研究中存在的主要问题,认为在今后AMF物种多样性研究中不仅要注重运用新的研究手段,还应该着重解决AMF不能离体纯培养的问题。     

Metabarcoding技术在真菌多样性研究中的应用

由于受到气候变化、土地利用变化及环境污染等诸多因素的干扰, 真菌多样性受到不容忽视的威胁, 亟需得到保护。构建物种数据库是实现真菌多样性研究和保护的重要前提。近年来兴起的DNA条形码及metabarcoding技术能够在很大程度上弥补传统鉴定方法的缺陷, 可对真菌物种进行大规模、准确、快速、高效地鉴定。本文梳理了metabarcoding技术在真菌物种多样性评估、真菌多样性影响机制和真菌古生态重建等研究中的应用, 同时强调了metabarcoding技术用于真菌多样性研究尚处于初期阶段, 在构建有效参照数据库、优化实验流程以及升级生物信息学工具等方面仍需要进一步的完善。建议加强真菌分类学家、生态学家以及计算机工具研发工程师之间的合作, 共同解决metabarcoding技术在真菌多样性研究及应用中面临的问题, 为宏观尺度上真菌多样性保护提供更加科学的依据。     

霍山石斛菌根真菌多样性及差异性的研究

运用Illumina MiSeq高通量测序方法对霍山石斛菌根真菌ITS1-2区进行测序,采用Mothur分析三种类型的一年生霍山石斛菌根真菌的菌群多样性、差异性及群落结构组成.结果 显示,霍山石斛样品中共得到898663条ITS rRNA序列,1928个OTUs;三种类型的一年生霍山石斛(ⅠR1、ⅡR1、ⅢR1)菌根真...     

蜘蛛香内生真菌及其根际土壤真菌群落多样性

【背景】药用植物蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones)有着悠久的用药历史,应用广泛,然而关于蜘蛛香内生真菌及其根际土壤真菌群落多样性方面的研究尚未见报道。【目的】探究蜘蛛香不同组织部位内生真菌及根际土壤真菌多样性及结构类群,为蜘蛛香真菌资源的开发与利用奠定基础。【方法】基于真菌rRNA基因ITS1区,应用Illumina Miseq PE250高通量测序技术测定蜘蛛香根、茎、叶内生真菌和根际土壤真菌,并结合生物信息学分析蜘蛛香内生真菌和根际土壤真菌群落结构。【结果】蜘蛛香根、茎、叶、根际土壤4个样品共获得1 776 731条有效序列,7 399个OTU,分属于17门65纲146目331科767属1 269种;这4个样品中,真菌丰富度排序为根际土壤>茎>根>叶,多样性为根际土壤>茎>叶>根。这4个样品共有的OTU为192个,特有的OTU排列呈现根际土壤>茎>根>叶。在门水平上,根、茎、叶内生真菌和根际土壤真菌群落的优势菌均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);在属水平上,汉纳氏菌属(Hannaella)为叶和茎中的优势菌属,小不整球壳属(Plectosphaerella)为根中的优势属,根际土壤中未分类的真菌(unclassified_fungi)占比较高。真菌网络关系显示,每个属在平均丰度上存在一个甚至多个与其存在关联的属,大多数属间存在正相关关系。【结论】蜘蛛香中存在较为丰富的真菌资源,且不同组织器官内生真菌和根际土壤真菌群落组成存在明显差异。本研究探讨了药用植物蜘蛛香内生真菌和根际土壤真菌的生物信息,为蜘蛛香的资源保护及真菌资源的开发利用提供了理论依据。     

蒙古沙冬青及其伴生植物AM真菌物种多样性

于2015年7月在内蒙古乌海、磴口2个样地选取蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物为研究对象,分别采集0-20 cm和20-40 cm土层根围土样,利用高通量测序方法分析了不同植物AM真菌群落结构和物种多样性,发掘新物种,为补充和完善AM真菌分类体系提供依据。试验共分离鉴定3纲5目6科9属89个AM真菌OTU,属包括Glomus,Funneliformis,Diversispora,Claroideoglomus,Rhizophagus,Septoglomus,Scutellospora,Ambispora和Paraglomus。与形态学研究结果相比,高通量鉴定结果在属水平上更丰富。同一土层不同样地,蒙古沙冬青AM真菌丰度和多样性指数高于伴生植物;同一土层不同植物,AM真菌丰度和多样性指数表现为磴口高于乌海;同一植物不同样地,AM真菌ACE指数和Chao1指数20-40 cm土层高于0-20 cm土层,Simpson指数和Shannon指数0-20 cm土层高于20-40 cm土层。RDA分析表明,AM真菌ACE指数和Chao1指数与土壤碱解N显著正相关,与酸性磷酸酶显著负相关;Simpson指数和Shannon指数与碱性磷酸酶显著正相关,与pH显著负相关。结果表明,蒙古沙冬青AM真菌物种多样性高于伴生植物,同一样地,寄主植物与土壤深度共同作用对AM真菌群落组成有显著影响。     

氧化石墨烯对黑麦草种子内生真菌群落结构和多样性的影响

为了探究氧化石墨烯(GO)对黑麦草种子内生真菌群落结构和多样性的影响,将黑麦草种子在0.4%、0.8%和1.2%水平的GO溶液中胁迫4 d,采用高通量测序技术,分析GO胁迫下黑麦草种子内生真菌群落组成和多样性的变化。结果显示,4个样本所有样品共分离获得303种真菌,归属于10门39纲84目160科240属。在门分类水平上,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)是主要的内生真菌类群;在属分类水平上,各处理的共有优势菌属为链格孢属(Alternaria)。不同GO处理黑麦草种子内生真菌群落结构存在差异,随着GO浓度的增加,子囊菌门的丰度出现下降,0.8%和1.2%GO处理较对照分别显著降低了19%和20%(P<0.05);所有GO处理的担子菌门丰度均显著高于对照(P<0.05);1.2%处理链格孢属的丰度较对照显著降低了37.36%。与对照相比,1.2%GO处理内生真菌的丰富度和多样性显著增加,ACE、Chao1和Shannon指数分别增加了123.5%、127.4%和117.5%(P<0.05)。主坐标分析(PCoA)分析表明,1.2%GO处理内生真菌群落结构与其他处理有较大差异;线性判别分析(LEfSe)分析发现,各处理差异指示种明显不同。可见,GO改变了黑麦草种子内生真菌群落的组成和多样性,尤其是高浓度处理(1.2%)。研究可为碳纳米材料暴露对共生物种的潜在影响研究提供参考。     

贵州马比木内生真菌的多样性研究

为了解贵州省马比木内生真菌的多样性,通过采集贵阳修文、遵义播州、铜仁万山3个县区的不同季节的健康马比木植物不同组织部位样本进行内生真菌的分离,分析分离菌ITS rDNA序列,采用分子系统学方法,对3个地区的不同季节马比木植物不同组织部位的内生真菌进行鉴定、归类,并进行多样性评价。结果表明,从1 444个马比木组织块中分离出1 037株内生真菌,分别隶属于30个属,其中间壳座属Diaporthe为优势属,分离率与分离频率分别为40.24%与57.58%;夏季内生真菌的多样性指数最高,4个季节的相似度在0.40-0.71之间,贵阳的相似性指数最高,三地的相似性指数在0.42-0.55之间,果实的多样性指数最高,各个组织部位的相似性指数在0.00-0.54之间。表面植株生长环境及部位对内生真菌的组成和多样性均有影响。     

高通量测序分析云南腾冲热海热泉真菌多样性

【目的】本研究揭示云南腾冲热海热泉真菌多样性及群落分布格局,探讨其理化因子对真菌群落结构的影响。【方法】利用Illumina Hi Seq2500高通量测序平台对腾冲热海热泉沉积物宏基因组ITS基因进行测序,并进行生物信息分析。【结果】从5个热泉样品中共检测到343484条有效序列,包括5个真菌门,20个纲,66个目。右姐妹泉(JMQR)、左姐妹泉(JMQL)、蛤蟆嘴泉(M)、桥泉(QQ)及鼓明泉(GMQP)分别以Agaricales、Eurotiales、Capnodiales和Hypocreales等为优势目。在属水平上,共获得365个属,从JMQR中检测到212个属,以裂褶菌属(Schizophyllum)为最优势;从JMQL中挖掘到197个属,以青霉属(Penicillium)为最优势类群;从M和QQ中分别获得222个和270个属,均以枝孢属(Cladosporium)为最优势;从GMQP中发现179个属,以侧齿霉属(Engyodontium)丰度最高。NH4+含量、温度及pH影响不同优势真菌的分布,其中以pH与优势类群(OTU1%)结构变化显著性最高(P=0.05)。【结论】云南腾冲热海高温热泉蕴藏着极其丰富的真菌物种,其不同样品真菌分布具有差异性,pH可能是影响热泉真菌群落分布的重要因素之一。     

伊犁薰衣草不同季节根际土壤真菌多样性分析

探究伊犁薰衣草不同季节根际土壤真菌的多样性.通过高通量测序技术等分子技术对伊犁薰衣草的根际土壤真菌进行鉴定,构建系统发育树,研究根际真菌多样性的情况,分析薰衣草根际土壤真菌的多样性.从薰衣草根际土壤中分离出94个真菌菌株,隶属19个属,薰衣草根际真菌多样性主要表现为4月>9月>7月.相对于9月与7月,4月薰衣草根际土壤真菌菌落的多样性及丰富度最高.     

红火蚁病原真菌分离鉴定及致病性研究

红火蚁Solenopsis invicta是世界上最具破坏力和威胁性的入侵检疫害虫之一,对农林业生产安全、公共设施以及人体健康都造成了巨大影响。为筛选对红火蚁有致病性的病原真菌,本研究通过组织分离法对自然罹病的红火蚁进行致病菌分离,结合病原形态学及分子生物学的方法对病原真菌进行鉴定并采用喷雾法测定了病原真菌对红火蚁的致病力。结果表明：从罹病红火蚁上分离出3株病原真菌HHYSFJ01、HHYSFJ02和HHYSFJ05,分别为红绶曲霉Aspergillus nomius、淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum和球孢白僵菌Beauveria bassiana。致病性测定,这3株病原菌对红火蚁均具有较强的致病性,且3株病原菌致病性间差异显著。经1.0×10^8孢子/mL孢子悬浮液喷雾处理红火蚁10 d后,球孢白僵菌菌株HHYSFJ05的致病性最强,红火蚁工蚁的校正死亡率为84.71%,LT50为4.67 d;红绶曲霉菌株HHYSFJ01和淡紫拟青霉菌株HHYSFJ02次之,红火蚁工蚁的校正死亡率分别为78.82%和73.29%,LT50分别为4.99 d和5.20 d。     

吡虫啉降解菌群结构解析及菌株资源挖掘

新疆地区为控制棉花连作引发的棉蚜等害虫规模性爆发,长期大量使用了吡虫啉等农药,为获得适合当地气候土壤环境条件下,降解吡虫啉的微生物资源,以吡虫啉为唯一碳源从新疆棉花长期连作土壤中富集降解菌群,通过高通量测序分析其结构组成,利用多种常规培养基和通过高通量测序结果设计的培养基从吡虫啉降解菌群(BCL)中挖掘细菌资源.结果表...     

我国植物病原真菌最新研究进展——植物病原真菌专刊序言

本期《菌物学报》"植物病原真菌专刊"刊登了12篇文章,其中关于病原真菌种类调查、鉴定及形态描述的文章5篇,病原真菌检测与检疫的文章2篇,病原真菌种群结构的文章2篇,基因组学研究进展的文章3篇。本期内容基本体现了我国植物病原真菌研究的最新进展,对今后的植物病原菌形态分类、分子分析和基因组学研究都具有重要的参考价值。     

高磷土壤中丛枝菌根真菌的分离鉴定

【背景】丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌具有广泛的寄主范围、环境适应性和优良的植物促生能力。然而,土壤的高磷水平严重抑制了AM真菌生长及AM形成。【目的】分离鉴定出耐较高有效磷含量的华南土著AM真菌菌株,为菌根学研究工作提供新颖材料。【方法】采用经典形态学和分子系统学方法鉴定高磷土壤中AM真菌。【结果】从有效磷含量为53-131 (平均值±标准差为88.2±17.6) mg/kg的根区土壤中鉴定出7属25种AM真菌,包括无梗囊霉属(Acaulospora) 12种、球囊霉属(Glomus) 7种、隔球囊霉属(Septoglomus) 2种、近明球囊霉属(Claroideoglomus) 1种、根孢囊霉属(Rhizophagus) 1种、硬囊霉属(Sclerocystis) 1种和类球囊霉属(Paraglomus) 1种,其中幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)和蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)是优势种。在(87.7±8.0) mg/kg的高磷水平下,AM真菌仍能形成丛枝和泡囊。但当有效磷含量达到(99.7±1.2) mg/kg时,菌根侵染率和丛枝丰度显著下降,但仍能够形成泡囊。【结论】从广州市南沙区有效磷含量为(88.2±17.6) mg/kg的耕地植物根区土壤中,鉴定出具有耐高磷潜力的7属25种AM真菌,幼套近明球囊霉和蜜色无梗囊霉等分离株可作为后续高磷抑制机制解析及耐高磷AM真菌菌剂研发工作的试验菌株。     

五种新疆植物的抗真菌活性

对采自新疆的黄花蒿(Artemisia annua)、北艾(Artemisia vulgaris)、梭梭(Halaxylon ammodendron)、盐爪爪(Kalidium foliatum)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)抗植物病原真菌的活性进行了研究,植物病原真菌包括番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、棉花枯萎病菌(Fusarium axysporum f.sp.vasinfectum)、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)和瓜果腐霉(Pythium aphani-dermatum),其中黄花蒿对真菌菌丝生长、多枝柽柳对稻瘟病菌孢子萌发表现出强的抑制活性。本研究为植物病害防治和新疆植物资源的开发和利用提供了依据。