南海网粘菌纲生物时空分布及与异养微生物作用关系研究

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以“类真菌原生生物”为人们熟知的网粘菌纲生物被认为能够在近海生态系统中扮演重要角色。不过,相比于近海生境,目前对其在开放海域不同生境中的分布、多样性及生态功能的认识还非常不足。
  为此,本研究对中国南海从近海到开放海域不同生境中的网粘菌纲生物进行了大范围长周期的研究和对比。结果发现,网粘菌纲生物在南海海域分布广泛,且在水平梯度上呈现河口>近海>开放海域的趋势,其丰度在近海主要与环境中的无机氮、无机磷水平显著相关,而在开放海域则可能更依赖于上层水域中有机颗粒的沉降作用。尽管开放海域200m以下水层网粘菌纲生物丰度(通常在104cellsL-1数量级)不及河口、近海和开放海域表层海域(通常在105-106cellsL-1数量级),但它们相比于细菌的生物量碳含量则随着水深的增加有上升趋势,特别是在1000m以下的深海海域通常接近甚至超过细菌,体现了网粘菌纲生物在深海中的重要的次生贡献作用。
  通过高通量测序分析,本研究揭示了中国南海不同生境中网粘菌纲生物均具备较高的多样性水平。其中,Aplanochytrium属是南海全部生境中的优势属,Thraustochytrium和Aurantiochytrium属则分别在开放海域和河口、近海海域生境占据优势地位,这反映了网粘菌纲生物的不同类群对生境有着不同的响应和偏好。通过NMDS和MANOVAs分析,本研究还发现网粘菌纲生物的群落结构在不同生境中有着显著差异,说明了它们群落结构的形成与环境变化有着密切的联系。
  最后,本研究还发现网粘菌纲生物与其它异养微生物在不同生境中有着不同的协作竞争的关系,这种协作竞争关系主要由网粘菌纲生物与异养细菌SAR116clade、SAR11clade、SAR324clade、黄杆菌目等的协作竞争关系所介导,并且在真光层以上和真光层以下生境中存在较大的相互作用差异,这意味着网粘菌纲生物在不同生境下可能有着不同的生存策略并发挥不同的生态功能。
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