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西藏苔藓生境微生物宏基因组分析及典型纤毛虫鉴定

摘要苔藓植被在青藏高原的水土保持、碳氮循环和增强土壤肥力等方面发挥着十分重要的作用。苔藓植被与周围土壤形成的苔藓生境中生活着多种微生物,包括细菌、真菌、藻类和原生动物等,这些微生物对苔藓植被的生态功能和苔藓生境稳定性的维持十分重要。目前对于苔藓生境中微生物的认识多局限于细菌和真菌,而对于其中的真核微生物尤其是原生动物的了解甚少,更缺乏对原生动物与其他类群之间相互作用的认识。因此,我们基于宏基因组数据调查了西藏地区苔藓生境微生物的多样性,发现苔藓生境中细菌为最主要的类群,其OTUs数量占据了全部微生物的89%,细菌中以变形菌为最主要的类群;苔藓生境中的真核微生物以原生动物和藻类为主,其OTUs数量分别占据全部OTUs的7%和2%,原生动物中纤毛虫、变形虫和领鞭毛虫是多样性较高的类群,三者的OTUs数量和丰度之和均占全部原生动物的50%以上,其中的纤毛虫更是以最高的OTUs数量和丰度成为最主要的苔藓生境原生动物类群。我们进一步比较了西藏不同区域间苔藓生境微生物的多样性差异,发现西藏不同区域的苔藓生境中细菌的多样性存在显著的差异,而原生动物的多样性却不存在显著的差异。我们还进行关联分析推测温度、海拔、湿度这些环境因子对苔藓生境微生物多样性的影响,发现在采样范围内,海拔和湿度升高会导致微生物物种数降低,温度升高会导致不同物种间的丰度差异减小,这种影响对于原生动物和细菌是相似的,但原生动物整体受这种影响的程度比细菌更小。我们进一步构建了共发生网络来推测原生动物类群与其他类群的相互作用,发现原生动物中纤毛虫与变形菌、异叶足类变形虫与真菌、变形虫与绿藻之间存在强正相关的关系,它们之间可能存在互惠互利的作用或者生态位的重叠。另外我们分离了苔藓生境中的22株纤毛虫,分属4个纲,对其中的3种纤毛虫建立了实验室培养体系,并进行活体观察、蛋白银染色、DAPI染色及系统发育分析,最终鉴定这3种纤毛虫分别为鬃异源棘尾虫、棘毛虫未定种和殖口虫未定种。这些研究为西藏地区苔藓生境微生物多样性提供了宝贵资料,为青藏高原纤毛虫原生动物资源的挖掘和利用提供基础。

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导师 缪炜
学位信息:
中国科学院大学 基础医学 遗传学(硕士) 2021年
分类号 Q948.122
发布时间 2023-01-04
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