论文部分内容阅读
本研究对2013年6月采集自黄渤海30个站位的沉积物样品提取宏基因组DNA,利用454焦磷酸测序技术对ITS1和ITS2两个分子标记进行高通量测序,对有效序列依据97%相似度水平划分OTU。研究真菌在不同海域和不同分类学水平上的多样性和群落结构。测定沉积物环境理化因子,包括总碳(TOC)、总氮(TN)、C/N、总磷(TP)、总硫(TS)、总钾(TK)、pH和平均粒径。通过偏相关分析,研究真菌多样性与环境因子的关系。通过真菌群落与环境因子的冗余分析,识别影响黄渤海沉积物真菌群落结构的主要环境因子。ITS1焦磷酸测序获得有效序列122,211条,76.98%的序列可鉴定到属,共发现3,714个OTU,290个种系型,属于257个属。ITS2焦磷酸测序获得有效序列119,776条,87.91%的序列可鉴定到属,共发现6,676个OTU,232个种系型,属于201个属。南黄海、北黄海和渤海三大海域之间的OTU与种系型数量均无显著性差异。在目水平上比较不同海域真菌平均OTU数量差异。ITS1的分析结果表明,南黄海真菌OTU数量极显著高于北黄海和渤海,北黄海极显著高于渤海;而ITS2的分析结果则表明,南黄海极显著低于北黄海和渤海,北黄海与渤海无差异。在门水平上比较不同海域同一类群真菌OTU数量差异。黄渤海沉积物子囊菌OTU数量无显著差异。ITS1分析认为南黄海担子菌OTU数量显著大于渤海,而ITS2分析结果与之相反。ITS1分析认为球囊菌OTU数量无显著差异,而ITS2分析认为渤海和北黄海的球囊菌OTU显著多于南黄海。ITS1空间分布型分析结果表明,南黄海和北黄海沉积物真菌OTU呈聚集分布,而渤海沉积物真菌呈随机分布。ITS2的空间分布型结果表明,北黄海沉积物真菌OTU呈聚集分布,南黄海和渤海真菌OTU呈随机分布;ITS1和ITS2空间分布型结果均表明,三大海域沉积物真菌种系型均呈随机分布。三大海域沉积物真菌Shannon-Wiener多样性指数无显著差异。子囊菌门粪壳菌纲和座囊菌纲、担子菌门伞菌纲为优势类群。同一海域的沉积物样品具有相似的真菌群落结构。调查范围内,纬度由低到高,各海域真菌多样性大致呈现由高到低的梯度变化,即南黄海、北黄海、渤海的真菌群落组成复杂度依次降低。影响黄渤海沉积物真菌群落组成的最重要的环境因子为TN、C/N、pH。尽管以ITS1和ITS2作为分子标记,在高级分类介元上能得到类似的分类学结果,但后续多样性和群落结构分析存在一定程度的差异,PCR扩增的偏好性是其中最主要的原因。ITS1F/ITS2因其良好的真菌特异性,因而可以扩增得到更多的真菌序列;其片段长度更长,信息位点更多,且平均变异程度更高。本研究结果也表明,在分析真菌群落结构和多样性时,ITS1优于ITS2。随着测序成本的不断降低,同时采用两个片段进行测序分析,互为补充,可能得到更加准确的结果。同时,应考虑singletons和doubletons的处理方法,以减少偶见种对多样性分析的影响。此外,本研究采用形态学和分子系统学相结合的方法,对分离自黄海山东沿岸潮间带海藻(内生真菌)或沉积物的疑难真菌进行形态学描述和系统发育分析,鉴定出三个新种Phaeoisaria sedimenticola、Ascotricha longipila、Ascotrichaparvispora和一个新组合种Ascotricha sinuosa。除Phaeoisaria sedimenticola为无性型外,其余均为全型。通过探讨刺囊壳属(Ascotricha)的系统发育地位及其无性型,明确了刺囊壳属应归于炭角菌科(Xylariaceae)炭角型类群(Xylarioideae),其无性型是双聚散霉属(Dicyma),汉斯霉属(Hansfordia)可能与刺囊壳属有关。