东海陆架沉积物真核微型生物多样性研究

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本文首先探讨了真核微型生物序列扩增中的引物选择策略。本文对东海陆架DH-13站点沉积泥样应用三对真核微型生物通用引物(ITS1/ITS4,EF3/EF4,NS1/NS4)来扩增,从而比较物种类群扩增的特异性。结果表明,引物 NS1/NS4、EF3/EF4、ITS1/ITS4扩增类群的物种多样性依次降低。与NCBI GenBank数据库比对并分类分析后,我们发现原生生物界为最主要的优势类群,包括丝足虫(Cercozoa,占所有 OTU的36.4%)、横裂甲藻纲(Dinophyceae,占14.2%)、不等鞭毛类(Stramenopiles,占7.4%)和纤毛虫(Ciliophora,占6.3%);另含部分真菌界如子囊菌(Ascomycota,占7.4%)和壶菌(Chytridiomycota,占6.3%)。引物NS1/NS4在原生生物类中表现的物种多样性最高,适合于扩增丝足虫、横裂甲藻纲和不等鞭毛类,并特异性的扩增到了眼虫(Euglenozoa)、隐藻类(Cryptophyta)和顶复虫(Apicomplexa);引物ITS1/ITS4扩增到了横裂甲藻纲和纤毛虫;引物EF3/EF4则单一的扩增到了丝足虫。真菌方面,引物ITS1/ITS4偏向于扩增子囊菌;引物EF3/EF4偏向于子囊菌和壶菌,而NS1/NS4偏向于壶菌。本研究说明了三对引物在扩增海洋沉积环境中真核微型生物的类群上存在差异,应根据目的选择相适的引物或多引物结合使用。  我们选择综合多样性最高的引物 NS1/NS4,对中国东海大陆架三个站点(DH-9, DH-13,DH-18)的沉积泥样,进行真核微型生物的18S rDNA序列测序、α多样性分析、群落结构及构建系统发育树分析;应用海底沉积物化学分析,获得了总碳(Total Carbon,TC)、总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、总无机碳(TotalInorganic Carbon,TIC)五个环境理化指标,并结合物种多样性数据,通过R语言软件包对真核微型生物物种多样性与环境因素之间进行冗余分析(redundancy analysis,RDA)。结果表明,本研究大部分的类群来自于原生生物(protists,占72.6),如囊泡虫(57.2%)和有孔虫(12.0%),无根虫(Apusozoa,2.1%),不等鞭毛类(Stramenopiles,3.4%)。其他类群则来自于后生生物(Metazoa,17.6%),真菌(fungi,2.6%)等。群落结构分析和系统发育树分析表明DH-13站点具有最高的多样性,许多序列与氧贫瘠环境下或极地环境序列相似。RDA分析表明环境因素与部分真核微型生物类群存在着相互作用。本研究使我们对东中国海大陆真核微型生物多样性,群落结构和生态意义有一个初步的了解,并研究了其与环境因子的相互关系。
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