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珊瑚礁生态系统是典型的热带海洋生态系统之一,因其丰富的生物多样性和高生产力而被广泛关注。珊瑚共附生微生物在珊瑚礁生态系统中起着重要的作用,参与了宿主防御、地化循环等各个方面。珊瑚共附生微生物群落结构随珊瑚体发育阶段、健康状态、外界环境因素等变化发生着动态变化。
三亚是典型的热带海洋水域,三亚鹿回头岸礁区拥有丰富的珊瑚资源,澄黄滨珊瑚、丛生盔型珊瑚和多孔鹿角珊瑚是鹿回头岸礁区的优势物种。本研究利用454焦磷酸高通量测序方法研究三亚鹿回头岸礁区澄黄滨珊瑚、丛生盔型珊瑚和多孔鹿角珊瑚共附生细菌的多样性和群落结构。研究结果显示,澄黄滨珊瑚、丛生盔型珊瑚、多孔鹿角珊瑚共附生细菌可以归为18个门以及5个未被描述的门中。其中,澄黄滨珊瑚共附生细菌群落中,来自α-变形菌纲、绿菌门、拟杆菌、γ-变形菌纲、浮霉菌门的细菌是优势的类群。丛生盔型珊瑚中,优势细菌类群为厚壁菌门、α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌门。多孔鹿角珊瑚中,γ-变形菌纲、厚壁菌门和β-变形杆菌是优势类群。珊瑚样品中检测出大量的放线菌,而海水样品中则没有。BRC1、OD1、SR1和TM7四个门的成员首次在珊瑚中检出。澄黄滨珊瑚和丛生盔型的共附生细菌群落结构相似,多孔鹿角珊瑚的共附生细菌群落结构和前两者差异较大。珊瑚的共附生细菌群落和水体中的细菌群落结构差异明显。所有样品中均发现有大量的未知细菌类群。三种珊瑚仅共享了22个OTU,分布在α-变形菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、绿弯菌门、放线菌门、酸微菌门以及未知类群;各自独有的OTU占大多数,显示珊瑚共附生细菌群落有宿主特异性。
研究还系统分析了四个季节澄黄滨珊瑚样品黏液、组织和骨骼以及周围海水的共附生细菌群落组成,发现珊瑚各个部位的细菌多样性水平较高,2月份采集的澄黄滨珊瑚黏液层比例最高细菌类群是γ-变形杆菌、α-变形杆菌、β-变形杆菌和酸微菌,骨骼中比例最高细菌类群分别是γ-变形杆菌、厚壁菌门、β-变形杆菌、放线菌。5月份采集的澄黄滨珊瑚样品组织中比例最高细菌类群的是γ-变形杆菌、α-变形杆菌、拟杆菌、β-变形杆菌。骨骼层中比例最高的细菌类群分别是绿菌门、γ-变形杆菌、厚壁菌门、β-变形杆菌。8月份采集的澄黄滨珊瑚样品中黏液层的优势细菌类群分别是厚壁菌门、α-变形杆菌和γ-变形杆菌。组织中的优势细菌类群分别是γ-变形杆菌、β-变形杆菌和绿菌门。骨骼中的优势类群是厚壁菌门、γ-变形杆菌和α-变形杆菌。11月份采集的澄黄滨珊瑚的黏液层中主要的细菌类群是β-变形杆菌、α-变形杆菌、γ-变形杆菌和拟杆菌。珊瑚组织中比例最高的细菌类群是β-变形杆菌、α-变形杆菌、绿菌门和拟杆菌。骨骼中的优势细菌类群是α-变形杆菌、γ-变形杆菌和绿菌门。四个季节的海水样品中,优势群落主要是蓝细菌和α-变形杆菌。澄黄滨珊瑚共附生细菌群落和海水细菌有很大的差异。澄黄滨珊瑚共附生细菌群落表现出季节波动,没有显示显著的空间结构的差异。周围海水的细菌群落相对稳定,受季节变化的影响不大。