Please wait a minute...
图/表 详细信息
中印度洋与南海西部表层海水细菌多样性
夏呈强, 李毅, 党延茹, 察倩倩, 贺晓艳, 秦启龙
生物多样性    2022, 30 (1): 21407-.   DOI: 10.17520/biods.2021407
摘要   (776 HTML602 PDF(pc) (1836KB)(1295)  

细菌在海洋生物地球化学循环中发挥着重要作用。为更好地了解海洋细菌的特征及其在海洋环境中的潜在作用, 本文利用纯培养与16S rRNA基因高通量测序技术对中印度洋与南海西部海域表层海水细菌多样性进行研究。纯培养结果表明, 自中印度洋与南海西部表层海水中共分离275株可培养海洋细菌, 隶属于4门49属75种。变形菌门是绝对优势类群(占总株数的68.7%), 其次是放线菌门(21.5%)、拟杆菌门(9.1%)和厚壁菌门(0.7%)。在属水平, 微杆菌属(Microbacterium)与弧菌属(Vibrio)是主要的优势属, 共占总株数的30.0%。在3种分离培养基中, 自1/10 × 2216E培养基中分离细菌的数目与种类最多(89株, 30属); 分离菌株中的细菌菌株有7、9与3个属分别仅在2216E、1/10 × 2216E及葡萄糖甘露糖(glucose-mannose, GM)培养基中生长。此外, 共分离培养出50株细菌(26种)可能代表潜在新分类单元。高通量测序结果显示, 中印度洋和南海西部表层海水中共有23个门531个属。优势门类为变形菌门(72.2%)和拟杆菌门(15.3%), 优势属为嗜冷杆菌属(Psychrobacter, 24.4%)、盐单胞菌属(Halomonas, 16.3%)和亚硫酸杆菌属(Sulfitobacter, 13.9%)。此外, 中印度洋表层海水细菌Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数显著高于南海西部(P < 0.05), 且细菌群落结构显著不同(P < 0.05)。综合纯培养与原位细菌数据得出, 中印度洋与南海西部海洋细菌具有丰富的多样性, 具有进一步开发研究的价值。


站位
Station
经度
Longitude
纬度
Latitude
温度
Temperature
(℃)
OTU Margalef丰富度指数
Margalef’s richness index
Pielou均匀度指数
Pielou’s evenness index
Faith系统发育多样性指数
Faith’s PD index
Shannon-Wiener指数
Shannon-Wiener index
IO_1 51.30°E 36.93°S 19.8 519 45.15 0.75 32.00 6.77
IO_14 85.36°E 19.52°S 25.4 354 30.77 0.59 29.17 4.99
IO_20 96.62°E 11.29°S 29.2 349 30.33 0.62 26.18 5.24
SCS_4 111.47°E 9.25°N 30.5 470 40.88 0.55 35.39 4.88
SCS_6 112.52°E 12.78°N 30.0 380 33.03 0.49 31.09 4.22
SCS_7 113.25°E 15.17°N 29.6 379 32.95 0.54 30.76 4.63
SCS_8 114.20°E 17.17°N 30.0 424 36.87 0.53 35.08 4.66
SCS_9 115.45°E 19.19°N 30.9 323 28.07 0.52 27.58 4.32
View table in article
表1 中印度洋与南海西部采样位点信息及非培养细菌群落生物多样性指数
正文中引用本图/表的段落
本研究所用表层海水(2-5 m)样品均由“大洋一号”科考船船载CTD采集。2014年1月, 在中国大洋第30航次科考期间采集印度洋表层水(IO_1)。2016年6-7月, 在中国大洋第39航次科考期间选取7个站位采集印度洋(IO_14, IO_20)与南海西部(SCS_4, SCS_6, SCS_7, SCS_8, SCS_9)表层水(附录1), 具体站位信息如表1所示。少量新鲜水样直接用于现场平板涂布; 5 L海水样品经0.22 μm滤膜过滤, 并将滤膜放入无菌离心管, 置于-80℃冰箱冷冻保存, 用于后续的高通量测序分析。
通过对8个表层海水样品中的细菌16S rRNA基因序列进行Illumina测序, 发现不同样品中细菌的OTU数目范围为323-519, Margalef指数为28.07- 45.15 (表1)。在所有样品中, SCS_4样品的PD值最高, 为35.39。中印度洋样品中细菌Shannon-Wiener指数为5.67, 显著高于南海西部样品(4.54) (P < 0.05)。此外, 中印度洋样品中Pielou均匀度指数也显著高于南海西部样品(0.65 vs. 0.53, P < 0.05)。
本文的其它图/表