中国南方可培养嗜角蛋白真菌群落组成和多样性及影响因素

以鸡羽毛为钓饵,对采自中国南方13个地区的39所医院土壤中的嗜角蛋白真菌富集培养。通过稀释平板法对土壤中可培养真菌进行分离,探究不同地区嗜角蛋白真菌群落组成及多样性特征,并揭示土壤理化因子与嗜角蛋白真菌之间的相关性。结果表明,从不同地区医院土壤中共分离到嗜角蛋白真菌11 916株,隶属于4门,10纲,23目,42科,76属,各地区优势属不同,其中奈尼兹皮菌属Nannizzia、青霉属Penicillium和被孢霉属Mortierella为13个地区的共有属。在属水平上,重庆地区嗜角蛋白真菌多样性和均匀度最高,福建地区多样性及均匀度最低。Chao1和ACE丰富度指数表明,广东和江苏两地区的丰富度均较高。相关性分析表明,土壤中有机碳(OC)、pH、速效氮(AN)、全磷(TP)、有机质(SOM)、碳氮比(C/N)显著影响嗜角蛋白真菌的群落组成和多样性,其中AN与嗜角蛋白真菌多样性指数相关性最强,是影响可培养嗜角蛋白真菌群落组成和多样性的主要因子。本研究结果揭示了13个地区的嗜角蛋白真菌群落组成、相对多度及优势类群皆存在差异且受到土壤理化因子的影响。该研究为了解嗜角蛋白真菌的种类和分布提供科学...     

番茄青枯病发生对土壤真菌群落多样性的影响

土壤真菌群落对于维持土壤地力及作物健康有着重要的作用,但青枯病发生对土壤真菌群落影响的研究仍相对较少。应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,研究了罹患青枯病与未患病番茄植株土体和根际的真菌群落组成。青枯病发生明显改变了番茄土体与根际土壤的真菌群落组成。与未患病根际土壤相比,患病番茄根际土壤的真菌丰度、Chao1值及Shannon值显著降低;潜在土著有益真菌如粘鞭霉属、被孢霉属、顶孢霉属和木霉属的相对丰度显著降低,而有害真菌镰刀菌属的相对丰度显著增加。综上,细菌性青枯病发生影响了土壤真菌群落的组成,其真菌丰度、多样性及土著有益真菌数量降低,而有害真菌数量增加,为阐明土传青枯病发生的微生态机制提供了一定的理论指导。     

水稻秸秆还田时间对土壤真菌群落结构的影响

为揭示水稻秸秆还田对土壤真菌群落结构的长期影响,采用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了秸秆还田90,180,270 d和360 d的土壤真菌基因丰度和群落结构组成演变趋势,并利用冗余分析(RDA)研究土壤真菌群落结构变化与环境因子的关系。结果表明:随着秸秆还田时间的增加,土壤真菌群体数量和多样性指数(H、R和E)显著增加,在360 d时达到最高。对DGGE图谱的特征条带进行胶回收、测序,系统进化分析表明,土壤真菌主要种群包括:接合菌(Zygomycete sp.)、盐腐霉菌(Pythium salinum)、肉盘菌(Uncultured Sarcosomataceae)、牛粪盘菌(Ascobolus stercorarius)、大链壶菌(Lagenidium giganteum)、青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和疏绵状丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、灰绿曲霉菌(Aspergillus glaucus)、禾谷多粘菌(Polymyxa graminis)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.),其中青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)具有纤维素降解能力,而枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)在90 d时成为新的优势菌群。RDA分析表明,90 d和180 d秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构较为类似,270 d和360 d的秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构发生了明显变化。土壤有机碳、pH和速效磷是引起土壤真菌群落结构及多样性变异的主要因素。     

紫苏对医院绿地土真菌群落组成及生态功能群结构的影响

医院绿地土壤是医院人体病原真菌或潜在人体病原真菌重要的物种储存库.这些携带真菌孢子的土粒和灰尘在空气中的传播增加了医院院内真菌感染的风险,已成为一个日趋严重的公共卫生问题.现研究表明,不少高等植物,尤其是药用植物具很强的抗真菌特性.基于高通量测序及模拟盆栽试验,本研究观察了种植药用植物紫苏Perilla frutesc...     

刺槐树洞悬土可培养真菌群落组成及其多样性分析

结合形态特征与分子鉴定,分析贵州贵阳花溪刺槐"树洞悬土"和其对应地下土样中可培养真菌的群落组成。结果表明,树洞悬土中共分离得到真菌7属19种315株,其中普通青霉Penicillium commune为优势种,相对多度为81.11%;地下土壤共分离到真菌6属18种156株,优势种也是普通青霉,但相对多度仅为24.93%。树洞悬土中的真菌数量明显高于地下土,并且二者在真菌种群的多样性水平上也存在一定差异,树洞悬土的Shannon-Wiener多样性指数H=0.8291,Simpson优势度指数D=0.3373,Pielou均匀度指数J=0.2815,Margalef丰富度指数R=1.3300,均低于地下土。同时在树洞悬土中分离到一些独特真菌,如小克银汉霉Cunninghamella elegans、帚状刺壳霉Chaetopyrena penicillata和雪白腐殖霉Humicola nivea。刺槐树洞悬土和对应地下土壤真菌群落的相似性较低(Cj=0.2300)。     

南岭典型植被土壤真菌群落结构与影响因素

南岭是世界生物多样性关键地区之一。土壤真菌多样性是生态系统的重要构成与系统健康稳定的重要指标。本研究采集南岭典型植被类型土壤样本,基于Illumina Novaseq测序平台分析土壤真菌群落结构,结合土壤理化性质和环境因子探讨不同植被类型下真菌群落组成的差异性和影响因子。结果显示,相对丰度最高的真菌门为担子菌门Basidiomycota,相对丰度从高海拔到低海拔变化介于28.54%–59.93%,在沟谷常绿阔叶林中比例较高,呈现出随着海拔的升高逐渐降低的变化格局;子囊菌门Ascomycota次之,相对丰度为19.52%–56.98%,随着海拔的上升呈现出先降低后升高的变化趋势;被孢霉门Mortierellomycota,相对丰度为1.03%–25.72%,随着海拔的上升,表现出先升后降又升的N型变化模式。不同真菌目在各植被类型土壤中的丰度不同,红菇目Russulales在沟谷常绿阔叶林和山地常绿阔叶林土壤中较为丰富;蘑菇目Agaricales在针阔混交林和高山草地土壤中较为丰富;被孢霉目Mortierellales在低海拔的山地常绿阔叶林和高海拔的山顶矮林土壤中较为丰富。土壤pH、全钾...     

川、黔、渝几所医院土生角蛋白降解真菌多样性分析

采用毛发钓饵技术,从几所医院采集的土样中分离获得角蛋白降解真菌774株。通过形态学特征、生物条码数据系统(Barcode of Life Data Systems)、UNITE数据库、CBS数据库和分子系统学分析的多途径方法,将这些菌株鉴定为31属58种。结合文献和ISHAM(International Society for Human and Animal Mycology)r DNA-ITS数据库的分析结果表明,链格孢属Alternaria、曲霉属Aspergillus、毛壳属Chaetomium、芽枝霉属Cladosporium、镰刀菌属Fusarium、地丝霉属Geomyces、地霉属Geotrichum、小孢属Microsporum、青霉属Penicillium、紫霉属Purpureocillium、篮状菌属Talaromyces、木霉属Trichoderma和毛癣菌属Trichophyton共13个属中的20种512株真菌对人类具有潜在感染风险。     

毛竹入侵阔叶林对土壤真菌群落的影响

为揭示天目山毛竹入侵原始阔叶林后土壤真菌群落特征的变化,采用T-RFLP以及荧光定量PCR技术,分析毛竹纯林、竹阔混交林及原始阔叶林土壤真菌群落结构和数量特征.结果表明： 土壤真菌群落结构差异在毛竹纯林和阔叶林之间最为明显,其次为竹阔混交林和阔叶林;竹阔混交林土壤具有最高的真菌Shannon指数、均匀度指数及最低的Simpson指数.硝态氮含量和pH显著影响了真菌群落结构的变异,毛竹林土壤真菌群落结构受pH和铵态氮影响较大,而阔叶林主要受硝态氮影响.阔叶林土壤真菌数量显著高于毛竹纯林和竹阔混交林,真菌数量分别与土壤pH和硝态氮呈现显著负相关和正相关.表明真菌在阔叶林土壤中介导了异养硝化作用,毛竹入侵可能对此过程产生了显著影响.     

松萎蔫病发生区和未发生区油松根部真菌群落研究

植物根部真菌群落结构和多样性与植物的抗病性和病害的危害程度相互影响。为揭示松萎蔫病与松树根部真菌群落的相互作用,该研究对陕西省商洛市柞水县松萎蔫病发生区和未发生区油松的根尖活性、根部外生菌根真菌(ECMF)和深色有隔内生真菌(DSE)的侵染率进行分析,并通过油松根部可培养真菌的分离和鉴定,分析了两地油松根部真菌的群落结构及多样性。结果显示:(1)松萎蔫病未发生区油松根部的活性根尖比、菌根根尖比和ECMF的侵染率均显著高于发生区,而DSE的侵染率和微菌核密度却低于松萎蔫病发生区,ECMF的侵染率在两个样区油松根部都显著高于DSE。(2)从两个样区油松根部共分离到131个菌株,根据形态和分子学特征最终鉴定为23种真菌,其中DSE占绝对优势,且Phialocephala fortinii和Cryptosporiopsis ericae为油松根部分离真菌的优势种。(3)两个样区真菌的群落组成存在明显差异,共有真菌仅5种。(4)松萎蔫病未发生区真菌群落的丰富度(17)和多样性(2.012 0)、以及ECMF的相对丰度(8%)都高于松萎蔫病发生区(分别为11、1.197 9和1.6%),而DSE的相对丰度(70%)却明显低于发生区(82.7%)。研究表明,松萎蔫病的发生影响了油松根部的活性、菌根的形成、ECMF和DSE的侵染,以及根部真菌的群落组成和多样性。该文首次报道了DSE与松萎蔫病的关系,但分离真菌对油松松萎蔫病抗性的影响有待进一步研究。     

不同施肥模式对雷竹林土壤真菌群落特征的影响

为探明施肥处理对雷竹林土壤真菌群落特征的影响,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和荧光定量PCR技术,分析有机肥(M)、化肥(CF)、化肥配施有机肥(CFM)、化肥配施有机肥加覆盖(CFMM)及不施肥(CK)处理土壤真菌群落结构和数量特征.结果表明:施肥显著影响真菌群落结构与多样性,表层(0～20 cm)土壤中M、CFMM处理与CK,亚表层(20～40 cm)土壤中CF、CFMM处理与CK之间真菌群落结构均存在明显差异;且表层土壤中CF、CFMM处理真菌Shannon指数和均匀度指数显著低于CK.M、CFM处理表层土壤真菌数量显著高于CK.土壤有机质、全氮、铵态氮和速效钾含量显著影响了真菌群落结构的变异;全氮、铵态氮、硝态氮含量与真菌数量均呈显著正相关.表明雷竹林表层和亚表层土壤中真菌群落对施肥处理的响应存在明显差异,表层土壤真菌群落明显受有机质添加的影响,而亚表层则对化肥投入较为敏感;施肥对真菌群落多样性的影响主要集中在表层土壤.     

Late Quaternary climate change explains soil fungal community composition rather than fungal richness in forest ecosystems

The dramatic climate fluctuations of the late Quaternary have influenced the diversity and composition of macroorganism communities, but how they structure belowground microbial communities is less well known. Fungi constitute an important component of soil microorganism communities. They play an important role in biodiversity maintenance, community assembly, and ecosystem functioning, and differ from many macroorganisms in many traits. Here, we examined soil fungal communities in Chinese temperate, subtropical, and tropic forests using Illumina MiSeq sequencing of the fungal ITS1 region. The relative effect of late Quaternary climate change and contemporary environment (plant, soil, current climate, and geographic distance) on the soil fungal community was analyzed. The richness of the total fungal community, along with saprotrophic, ectomycorrhizal (EM), and pathogenic fungal communities, was influenced primarily by the contemporary environment (plant and/or soil) but not by late Quaternary climate change. Late Quaternary climate change acted in concert with the contemporary environment to shape total, saprotrophic, EM, and pathogenic fungal community compositions and with a stronger effect in temperate forest than in tropic–subtropical forest ecosystems. Some contemporary environmental factors influencing total, saprotrophic, EM, and pathogenic fungal communities in temperate and tropic–subtropical forests were different. We demonstrate that late Quaternary climate change can help to explain current soil fungal community composition and argue that climatic legacies can help to predict soil fungal responses to climate change.     

不同植物群落下铜尾矿废弃地生物结皮中真菌群落结构的比较

分布于铜尾矿废弃地的裸地表面及维管植物群落中的生物土壤结皮在尾矿废弃地生态恢复过程中扮演重要角色。利用分子生物学技术探讨了不同维管植物下以及不同演替阶段的生物土壤结皮中真菌的多样性及其群落结构的变化。结果表明:生物土壤结皮中的真菌主要包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota),其中子囊菌门占绝对优势,其相对丰度为55.12%—87.73%,其次为担子菌门相对丰度为12.27%—43.86%;不同样本真菌群落结构在门、纲、目以及属的水平存在显著差异;生物土壤结皮中真菌群落结构和多样性的差异与维管植物群落类型以及演替阶段不同的生物土壤结皮的类型有关,与基质化学性质之间无显著的相关性。     

Amplification of soil fungal community DNA using the ITS86F and ITS4 primers

Internal transcribed spacer (ITS) 86F and ITS4 and the ITS1-F and ITS86R primer pairs were tested to specifically amplify fungal community DNA extracted from soil. Libraries were constructed from PCR-amplified fragments, sequenced and compared against sequences deposited in GenBank. The results confirmed that the ITS86F and ITS4 primer pair was selectively specific for the Ascomycetes, Basidiomycetes and Zygomycetes fungal clades. Amplified products generated by the ITS1F and ITS86R primer pair also aligned with sequences from a range of species within the Ascomycete and Basidiomycete clades but not from the Zygomycete. Both primer sets demonstrated fungal specificity and appear to be well suited for rapid PCR-based (fingerprinting) analysis of environmental fungal community DNA. This is the first reported use and assessment of the ITS86F and ITS4 and the ITS1-F and ITS86R primer pairs in amplifying fungal community DNA from soil.     

Soil amendment with biochar and manure alters wood stake decomposition and fungal community composition

Biochar and manure can be used for sustainable land management. However, little is known about how soil amendments might affect surface and belowground microbial processes and subsequent wood decomposition. In a split-split-split plot design, we amended soil with two rates of manure (whole plot; 0 and 9 Mg ha⁻¹) and biochar (split plot; 0 and 10 Mg ha⁻¹). Wood stakes of three species (hybrid poplar, triploid Populus tomentosa Carr.; aspen, Populus tremuloides Michx.; and pine, Pinus taeda L.) were placed in two positions (horizontally on the soil surface, and inserted vertically in the mineral soil), which served as a substrate for fungal growth. In 3 years, the decomposition rate (density loss), moisture content, and fungal community (via high-throughput sequencing methods) of stakes were evaluated. Results indicated that biochar and/or manure increased the wood stake decomposition rates, moisture content, and operational taxonomic unit abundance. However, the richness and diversity of fungi were dependent on wood stake position (surface > mineral), species (pine > the two Populus), and sample dates. This study highlights that soil amendment with biochar and/or manure can alter the fungal community, which in turn can enhance an important soil process (i.e., decomposition).     

不同产地杜仲根际土真菌群落结构的差异性分析

基于宏条码技术对采自贵州遵义县、湖南慈利县和四川旺苍县3个杜仲产地根际土壤的真菌群落组成进行了分析。研究获得根际土壤真菌有效序列共10 775条,聚类后OTUs对应的真菌类群涉及子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota、球囊菌门Glomeromycota、壶菌门Chytridiomycota、类原生动物门Rozellomycota的22纲、59目、103科、108个属的550个真菌分类单元(OTUs)。在属的水平上,湖南慈利样本(ECS)有119个属,优势属为镰刀菌属Fusarium,相对丰度为16.31%,其次是被孢霉属Mortierella(14.67%)、毛壳菌科Chaetomiaceae一未定属(13.01%)和木霉属Trichoderma(11.37%)等。四川旺苍样本(EWS)共有116个属,优势属为丝齿菌属Hyphodontia,相对丰度32.32%,其次为镰刀菌Fusarium(13.41%)等。贵州遵义样本(EZS)有110个属,优势属为被孢霉属Mortierella,相对丰度30.74%,其次是木霉属Trichoderma(25.96%)和镰刀菌属Fusarium(4.85%)等。α多样性分析表明,不同产地杜仲根际土壤真菌群落组成有明显差异。遵义样本(EZS)、慈利样本(ECS)和旺苍样本(EWS)的Shannon多样性指数从高到低为:ECS(2.7661)> EZS(2.4841)>EWS(2.1326)。不同杜仲产区土壤理化因子及4个主要活性成分(松脂醇二葡萄糖苷、绿原酸、京尼平苷酸和京尼平苷)与根际土真菌群落组成的相关性分析表明,4个主要活性成分皆为四川旺苍(EWS)产地含量最高,其次是湖南慈利,贵州遵义最低甚至不含京尼平苷。杜仲根际土壤样品真菌物种组成丰富,不同地区杜仲根际土壤真菌群落组成、分类单元的相对丰度及优势分类单元皆存在不同程度差异。杜仲根际土真菌群落结构的多样性与土壤理化因子及杜仲主要有效成分含量具有一定相关性。杜仲根际土真菌群落组成的结构谱是杜仲道地性的重要特征。     

退化高寒草地土壤真菌群落与土壤环境因子间相互关系

【目的】为探究祁连山高寒草地退化过程中土壤真菌群落分布特征与土壤环境因子间的相互关系。【方法】利用Illumina Miseq PE250高通量测序技术对轻度、中度和重度退化草地土壤真菌群落结构变化及其多样性进行分析,并对土壤真菌群落与土壤环境因子的相互关系进行冗余分析(RDA)。【结果】随着退化程度加剧,土壤pH呈现出升高趋势,电导率呈现出先升高后降低趋势,土壤含水量、有机碳、全氮、全磷和全钾含量均逐渐降低。高通量测序共得到750575条有效序列和5788个OTUs;各试验点样地中真菌群落Chao1指数和Shannon-Wiener指数变化各异。在门分类水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)是各草地土壤的优势类群。RDA分析表明,土壤速效钾、全氮、速效氮和有机碳是祁连山不同退化高寒草地土壤真菌群落分布的主要驱动因子。【结论】祁连山不同退化高寒草地土壤真菌群落间差异明显,土壤环境因子是影响土壤真菌群落分布的重要因素。     

Obtaining a spore free fungal community composition

Understanding basic ecological processes within fungal communities is complicated by the cryptic and often below-ground habitat of most fungi. Up to now, molecular methods, enabling analyses of community processes and interaction strategies, have been mainly based on internal transcribed spacer (ITS) DNA analyses. The fact that these DNA profiles are contaminated by dormant propagules and dead material is a well known draw-back, obscuring sound conclusions. Recently, precursor ITS rRNA was suggested as a solution to this problem, as it was hypothesised that dormant and dead material contains little or no precursor rRNA. Our results show that basidiospores do not contain precursor ITS rRNA and thus confirm this hypothesis. This implies that the precursor ITS rRNA should be used for analysis and characterization of active species composition, when contamination of ungerminated basidiospores should be avoided.     

长期不同磷肥施用量对砂姜黑土真菌多样性、群落组成和种间关系的影响

以安徽蒙城砂姜黑土氮磷钾肥肥效长期定位试验为平台,选取P0(不施磷肥)、P1(P_2O_5 45 kg/hm~2)和P2(P_2O_5 90 kg/hm~2)3个磷肥施用梯度,采用现代高通量测序技术,探索长期施用磷肥对真菌多样性、群落组成和种间关系的影响。结果发现真菌多样性随磷肥施入量增加而降低,且与全磷和有效磷均成显著负相关。磷肥施用导致真菌群落组成发生明显改变,冗余分析结果表明这与全磷和可溶性有机碳密切相关。P1和P2中子囊菌门和子囊菌纲显著升高,而被孢霉菌门和被孢霉菌纲则显著降低。在属水平上,施磷处理中腐生营养型真菌显著升高,而病原型和共生型真菌显著降低:其中P0中Sagenomella、Simplicillium、Magnaporthiopsis、Schizothecium和Nigrospora等5个属相对丰度最高;P1中Plenodomus、Penicillium和Arthrobotrys相对丰度最高;P2中Cyphellophora、Zopfiella、Guehomyces、Mortierella和Mucor等5个属相对丰度最高。网络分析发现施磷后真菌网络复杂度和稳定性升高,物种间正相关关系增加,负相关关系减少。因此在砂姜黑土区长期施用磷肥可降低真菌多样性,增加土壤中腐生营养型真菌、减少共生或病原菌数量,同时提高物种间网络复杂度和稳定性。以上结果表明磷肥施用对促进土壤养分循环,控制植物病害、维持地下生态系统稳定性具有重要作用。