底栖微生物群落在维持河口生态系统的稳定性和功能方面发挥着至关重要的作用。然而,在受到严重干扰的沿海地区,微生物的结构和对多种压力的响应仍不清晰。近日,凌恩生物客户利用多营养级方案分析了辽河(LH)和鸭绿江(YLJ)区域细菌、真菌群落特征,揭示了两地的群落构建差异。
实验设计
样本采集
测序方法
图1 LH和YLJ沿海地区采样站的位置
主要研究结果
1.LH和YLJ环境因子分析
对LH和YLJ的环境因子进行差异分析(图2)。发现LH地区的环境污染程度高于YLJ地区,这与其受到更多人为活动的影响有关,尤其是石油开采、养殖和城市化有关。进一步比较了每个环境变量对微生物群落的影响程度(图3),结果显示,石油对细菌群落的影响最大,硫化物对真菌群落的影响最大。
图2 展示LH和YLJ沿海地区环境因子差异的箱线图
图3 10个环境因子对细菌(a)和真菌(b)群落变化的影响
2.细菌和真菌群落多样性分析
3.群落功能预测
使用PICRUSt2对细菌群落的功能进行预测。在细菌群落中,生物合成是主要的代谢通路,其次是前体代谢物生成和能量代谢途径,这些途径几乎只在LH中被检测到。相反,在YLJ中几乎只发现分解/利用/吸收功能。更进一步在level2水平上分析两个地区的差异。
图6 细菌和真菌群落功能预测
4.细菌和真菌群落的距离衰减相似性模式的区域差异
利用线性回归分析LH和YLJ地区细菌和真菌群落在环境变化和地理距离上的距离衰减相似性模式。发现LH的细菌群落更容易受到环境变化的影响,而YLJ的细菌群落则更容易受到地理分布的影响。我们观察到底栖细菌群落的栖息地生态位宽度显著大于真菌群落的栖息地生态位宽度。
图7 细菌和真菌群落的距离衰减相似性模式的区域差异
5.细菌-真菌共生网络分析
通过细菌-真菌共生网络图反映两个地区微生物群落的复杂性和稳定性,发现与LH相比较, YLJ 的细菌-真菌共生网络更加复杂和稳定。Zi-Pi方法识别关键物种,在LH网络中识别到更多的关键菌。
图8 细菌-真菌共生网络分析比较
实验结论
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