尖峰岭热带山地雨林根部真菌-植物互作网络结构特征

不同功能群的根部真菌可能会与植物差异性地互作, 并进一步影响地下真菌与植物群落构建。本研究采用Illumina Miseq测序方法检测了海南尖峰岭热带山地雨林中常见植物的根部真菌; 采用网络分析法比较了丛枝菌根(AM)真菌、外生菌根(ECM)真菌, 以及所有根部真菌与植物互作的二分网络(bipartite networks)结构特性。从槭树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、棕榈科、壳斗科、樟科和木犀科等8科植物的根系中, 检测到297,831条真菌ITS1序列, 这些序列被划为1,279个真菌分类单元(OTUs), 其中子囊菌门748个、担子菌门354个、球囊菌亚门80个, 以及未知真菌97个。核心根部真菌群落(420个OTUs)中, 至少有三类不同生态功能的真菌常见, 即丛枝菌根真菌(40个OTUs, 占总序列数23.4%)、外生菌根真菌(48个OTUs, 13.9%)和腐生型真菌(83个OTUs, 19.8%)。尖峰岭山地雨林根部真菌-植物互作网络结构特性的指标普遍显著高于/低于假定物种随机互作的零模型期待值。在群落水平, 不同功能型的根部真菌-植物互作网络表现出不同或相反的结构特性, 如丛枝菌根互作网络表现为比零模型预测值高的嵌套性和连接性, 以及比零模型低的专一性, 而外生菌根互作网络呈现出比零模型预测值低的嵌套性和连接性, 以及比零模型高的专一性。在功能群水平, 植物的生态位重叠度在AM互作网络高, 而ECM互作网络低; 真菌的生态位宽度在ECM互作网络窄, 而在AM互作网络较宽。共现(co-occurrence)网络分析进一步揭示, ECM群落的物种对资源的高度种间竞争(植物、真菌高C-score), 以及AM群落的物种无明显种间竞争(低C-score), 可能分别是形成反嵌套ECM互作网络及高嵌套AM互作网络结构的原因。上述结果说明, 尖峰岭山地雨林中至少有两种及以上的种间互作机制调节群落构建: 驱动AM互作网络冗余(nestedness)及ECM互作网络的高生态位分化(专一性)。本研究在同一个森林内探讨了不同功能型的真菌-植物互作特性, 对深入理解热带森林的物种共存机制和生态恢复具有重要意义。     

热带山地雨林木本豆科和樟科植物叶内生细菌群落:物种与功能群多样性及驱动因子

揭示热带木本豆科与樟科植物的叶内生细菌群落的物种与代谢功能群组成差异及其驱动因子有助于理解热带森林的植物适应性和生物多样性维持机制。本研究采用IlluminaMiseq测序平台检测海南尖峰岭热带山地雨林中豆科与樟科植物叶内生细菌,并采用FAPROTAX微生物地球化学循环代谢功能数据库注解内生细菌功能。从豆科植物的长脐红豆(Ormosia balansae)、软荚红豆(O. semicastrata)与樟科植物的厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、硬壳桂(C. chingii)共4种植物检测到叶内生细菌可操作分类单元(operationaltaxonomicunits,OTUs)达1,123个,隶属于21门36纲51目92科160属,其中有600个OTUs被鉴定为变形菌门,72个OTUs为酸杆菌门,分别占总细菌序列数的57.17%和15.12%;噬纤维菌目的薄层菌属(Hymenobacter)及根瘤菌目的甲基杆菌属(Methylobacterium)的细菌物种最丰富,分别达37和27个OTUs。叶内生细菌物种组成在豆科与樟科植物之间存在显著差异(ANOSIM:R=0.5...     

基于PacBio SMRT测序技术评估妊娠期糖尿病人的肠道菌群

[目的]肠道菌群是位于人体肠道内的微生物菌群,其组成与人类多种疾病相关。例如,已有研究表明肠道菌群的变化与妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）的发病密切相关。因此本研究基于PacBio SMRT测序技术评估及比较了不同民族（汉族和蒙古族）及是否患GDM的孕妇的肠道菌群。[方法]本研究利用PacBio SMRT测序技术对97例患有GDM及健康的汉族和蒙古族孕妇粪便样本进行了全长16S rRNA测序及分析。[结果]总体来说,处于相同孕期的4组孕妇肠道菌群的组成相似,不同核心菌群展现出不同强弱的相关性。本研究在种的水平上共鉴定到了44个种。在汉族人中,患有妊娠期糖尿病的孕妇肠道菌群中Akkermansia muciniphila菌的相对丰度要显著低于健康孕妇;而在蒙古族人中,健康孕妇与GDM孕妇间差异并不明显。在健康对照中发现汉族孕妇肠道菌群中Bacteroides uniformis菌的相对丰度显著高于蒙古族孕妇;但在患有GDM组中未找到不同民族分组间的差异。另外,功能预测结果发现四组样本菌群功能组成高度相似,大多数功能基因都与能量代谢有关。汉族GDM患者与健康对照组间没有发现显著差异,但在蒙古族GDM患者中发现无机离子运输等功能相对丰度显著高于与蒙古族正常孕妇。[结论]在相同的孕期,妊娠期孕妇的核心肠道菌群结构与功能是相对稳定的,而民族差异也不会对妊娠期菌群产生显著性影响。但在四组间可以检测到一些低丰度的差异菌群,如Akkermansia muciniphila,其丰度的变化可能导致了肠道中一些与肠道营养吸收等有关的代谢发生变化,而这些变化可能与妊娠期糖尿病的发生密切相关。本研究将有助于探究肠道菌群在GDM发病机制中的作用。     

海南热带雨林国家公园不同植被类型的大型真菌多样性

为揭示海南热带雨林国家公园大型真菌多样性及不同植被类型对真菌群落的影响, 本研究于2020年和2021年湿季对海南热带雨林国家公园内7个管理局辖区开展了大型真菌多样性调查, 比较了不同植被类型(山地雨林、低地雨林、低地雨林次生林、人工林)的大型真菌生活型(共生型、腐生型)组成差异。从设置的58条1 km长的样带内采集到1,869份子实体标本, 根据子实体形态与ITS rDNA序列分析, 从中鉴定出562种真菌, 涉及17目64科174属, 其中80%以上的物种由伞菌目、牛肝菌目、红菇目、多孔菌目、鸡油菌目、锈革孔菌目和炭角菌目构成。大型真菌的营养型以腐生型(占48.2%物种)和共生型(44.8%)为主。每条样带的平均物种丰富度和多度以中海拔的山地雨林最高, 分别为28 ± 5种和33 ± 6个, 而人工林最低, 分别为11 ± 1种和11 ± 2个。植被类型主要影响共生型大型真菌物种丰富度(P = 0.026)和子实体多度(P = 0.019)及Shannon-Wiener多样性(P = 0.028), 但对腐生型大型真菌的影响并不显著。多响应置换过程(multiple response permutation procedure, MRPP)检验结果表明, 不同植被类型对共生型与腐生型大型真菌群落物种组成均有显著影响(腐生型: P = 0.004, 共生型: P = 0.041)。冗余分析(redundancy analysis, RDA)的结果表明, 植被类型对腐生型和共生型真菌群落物种组成差异的解释度均较低(共生型: R² = 0.068, P = 0.004; 腐生型: R² = 0.067, P = 0.004)。海拔仅对腐生型真菌群落物种组成产生微弱影响(R² = 0.029, P = 0.001), 而对共生型真菌影响不显著(R² = 0.024, P = 0.072)。在不同保护地之间, 共生型(R² = 0.148, P = 0.001)与腐生型(R² = 0.123, P = 0.002)真菌物种组成均具显著差异; 基于样带‒真菌矩阵的网络图显示, 海南热带雨林国家公园内尖峰岭、霸王岭、五指山等国家级自然保护区的山地雨林是共生型大型真菌多样性较高区域, 应作为共生型真菌与宿主的优先保护区域。     

沙冬青种子萌发及幼苗生长特性

 沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）是亚洲中部荒漠特有种,由于其分布的环境条件特殊,现存植被天然更新困难,人工育苗、造林存在一定问题。为改善种皮透水性,获得整齐一致的发芽,分别用21.5 (室温)、40、60、80和90 ℃的温水浸种5 min。结果表明：60 ℃温水浸种效果最好,与对照相比,显著地提高了种子发芽势,并有效地降低硬实率。对比分析了15、20、25、30、35和40 ℃环境温度下种子萌发的特性,种子发芽最适温度是30 ℃,而胚根及下胚轴伸长最快的温度为25～30 ℃ 。较低温度下种子发芽延续时间较长,并且种子萌发后下胚轴和胚根伸长缓慢,易形成畸形（胚根严重扭曲、缢裂）幼苗。15 ℃时畸形幼苗占发芽种子数的28.1％,而30～40 ℃时 仅占5.2%～8.6%。温度过高不利于种子萌发及幼苗生长,40 ℃时,吸胀种子绝大部分丧失活力,发芽种子在35 ℃以上温度下生长2～3 d,胚根胚轴组织呈水渍状坏死。另外,催芽后的种子播种在河沙中子叶出土最快,出土率可达63%,显著高于在粘质壤土中出土率（11%）。不同粒径的种子播种后幼苗生长特性表现出一定的差异,粒径5 mm以下小粒种子播种后幼苗长 势弱,苗期成活率低,生长70 d后幼苗成活率仅为35.4%,而粒径5 mm以上种子同期幼苗成活率达 56.2%。据上述试验结果,结合自然分布区内环境条件的资料,分析了沙冬青濒危原因,并为植被恢复育苗措施提出建议。     

实验室污染在侵袭！

"污染"是一个在现实生活中出现频率极高的词,新闻媒体几乎每天或多或少都会有相关的报道,一提到"污染",人们自然而然地就会想到空气污染、河水污染、噪音污染甚至光污染,但是有一种污染却很容易被人们遗忘——校园实验室里产生的污染。     

海南濒危树种保育圃白木香与降香黄檀幼苗根部真菌谱系与生态型多样性比较

【背景】根部真菌是影响植物幼苗存活、定植和生长的重要因子之一,但是苗圃培育的幼苗根部真菌物种组成与生态学特性尚不清楚。【目的】研究苗圃培育的白木香(Aquilaria sinensis)与降香黄檀(Dalbergia odorifera)幼苗根部真菌群落谱系与生态型多样性,以及宿主植物对根部真菌群落结构的影响。【方法】采集幼苗根尖样品提取基因组DNA,用真菌通用引物与丛枝菌根真菌(AMF)特异性引物扩增真菌r DNA-ITS区,经克隆、测序、序列分析鉴定真菌。通过基于核酸与Metadata数据关联分析的FUNGuild软件,划分根部真菌的营养型和共位群。采用非公制多维尺度分析法(NMDS)研究幼苗根部真菌群落物种组成差异与宿主植物物种及形态指标的关系。【结果】白木香与降香黄檀幼苗根部真菌物种丰富,达51个OTU;谱系多样性较高,涉及毛霉菌门(Mucoromycota,51%)、子囊菌门(Ascomycota,43%)以及担子菌门(Basidiomycota,6%)。这些根部真菌涉及不同的营养型与共位群,包括共生型真菌29种,频度较高的如Glomeromycetes sp.2、Rhizophagus irregularis等,二者均属于AMF共位群;腐生营养型真菌5种,如Talaromyces pinophilus、Rhizopycnis vagum等;病原型真菌2种,是Mycoleptodiscus sp.和Fusarium phaseoli;还有15种其生态类型不确定。NMDS分析结果表明,宿主植物物种、株高、地径、叶面积对根部真菌群落物种组成的影响不显著。然而,株高对AMF群落的物种组成有较弱的影响。【结论】本苗圃条件下,土壤中本土性根部真菌繁殖体较为充足,白木香与降香黄檀幼苗根部真菌群落谱系多样性较高,多种营养型与共位群的根部真菌共存;此外,采用真菌通用引物对ITS1F/ITS4研究根部真菌群落物种多样性时,AMF多样性可能会被极度低估。     

沙冬青根瘤菌的抗逆性

 沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是西北荒漠地区珍稀常绿阔叶灌木,综合沙冬青分布区内气候、土壤和水分等因子,选取宁夏中卫县沙坡头、内蒙古磴口县、内蒙古阿拉善左旗、内蒙古乌拉特后旗作为样区,于2004年4月中下旬沙冬青的花期调查和收集根瘤 ,并结合地理环境对分离得到的根瘤菌进行抗逆性初步分析。调查发现根瘤的生成及其在宿主植物上的着生部位、大小、形状、颜色等因生境条件的不同而有所差异,水分是其主要的影响因子;分离得到根瘤菌17株,对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围和抗生素抗性进行了研究。结果表明,64.7%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长;94.1%的菌株可以在pH 5～11的范围内生长;全部菌株在60 ℃处理10 min后仍能生长;不同菌株对不同抗生素表现出不同的抗性,ZW4和WH41对各抗生素表现出较强的抗性。分离自磴口县的根瘤菌普遍表现 出较强的抗酸碱和抗高温的能力,这是对其环境的适应。本研究证明沙冬青根瘤菌具有较强 的抗逆性,但菌株间存在差异,这可能是对沙冬青分布区多种景观生态类型的适应。同时测定了几种伴生植物中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)和柠条(Caragana corshinskii)根瘤菌的抗逆性,与沙冬青根瘤菌表现出一定的相似性,具较强的抗逆性,说明生态环境对豆科植物_根瘤菌共生体有重要的影响。沙冬青的高抗性可能与沙冬青根瘤菌的高抗性有关。沙冬青与其根瘤菌的共生关系有利于其植物群落的发育和多样性的维系。     

柑橘主要营养品质与常温贮藏好果率的相关性研究

目的：研究柑橘主要营养品质与常温贮藏好果率之间的关系,选择温湿地域湘中、湘西南、湘西北柑橘产区多种类20个较耐贮品种,为培育高值贮藏品种以及延长柑橘贮藏供应期提供科学依据。方法：通过对其常温贮藏60 d的柑橘进行解剖、运用等离子体质谱仪（ICP-MS）、高效液相色谱仪（HPLC）和SPSS数据统计分析等方法系统研究分析其物理特性、果汁和鲜果营养品质化学成分特性、贮藏好果率特性及其相关性。结果：不同类柑橘贮藏好果率的影响因子不一,对于宽皮柑橘类而言,显著影响贮藏好果率的因子则是营养元素镁（P＜0.05,r=0.803）,耐贮品种果汁中镁含量高于85.4 mg/kg;对于4个品种类型而言,维生素C与柑橘贮藏好果率呈显著正相关（P＜0.05,r=0.538）,果汁中维生素C含量水平为151.4～1 007.8 mg/kg,柚品种＞甜橙＞杂柑＞宽皮柑橘。结论：耐贮柑橘（100%好果率）特征：果汁中维生素C含量水平高于248 mg/kg,其他品质营养与理化因子由大至小依次为可溶性固形物、总酸、果形指数、钙、橘皮香精油、镁、果皮厚度、锌等最低含量水平分别为10.2%、0.68%、0.8、2.4 mg/kg、1.3%、25.8 mg/kg、0.27 cm、0.08 mg/kg;糖酸比最高限量值为16,柚品种除外。柑橘组织结构、地理环境与农艺因素亦影响柑橘耐贮性能。     

凉山州龙肘山锈红杜鹃与薄叶马银花根部真菌分子检测

【目的】为检验直接分子检测法用于揭示杜鹃花属(Rhododendron)植物根部真菌(Root-associated fungi,RAF)组成的有效性。【方法】采用不依赖于培养的分子检测技术直接从锈红杜鹃(R.bureavii)与薄叶马银花(R.leptothrium)的发根(Hair root)提取DNA,用真菌特异性引物扩增r DNA-ITS区、经克隆后测序,对获得的ITS序列进行分析;通过收集NCBI中与本研究的RAF相似性97%以上的所有序列对应的真菌来源(土壤或根系的身份)数据,分析真菌的生态学特性,并用FUNGuild软件提供的方法划分真菌的生态类型。【结果】从两种杜鹃花根部共检测到15种真菌,其中担子菌门(Basdiomycota)真菌3种,子囊菌门(Ascomycota)真菌12种。柔膜菌目(Helotiales)真菌在两种杜鹃花RAF群落中占据优势,并且在两种杜鹃花根系中均检测到该类真菌。此外,两种杜鹃花根部有多种生态类型的RAF共存,包括曾被频繁报道的杜鹃花类菌根菌Oidiodendron sp.和Rhizoscyphus sp.、内生真菌Phialocephala fortinii、共生一致病过渡型真菌Pezoloma ericae、外生菌根共生菌Meliniomyces sp.,以及腐生型真菌Myceana sp.、Lachnum virgineum、Herpotrichia sp.。【结论】直接分子检测法从两种杜鹃花属植物根部检测到的真菌谱系多样性较高、生态类型复杂,这一方法能较为全面地反映杜鹃花属植物RAF多样性。