|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
北京地区油松与大叶黄杨叶际表生真菌多样性及群落组成
生物多样性
2024, 32 (7):
23498-.
DOI: 10.17520/biods.2023498
叶际真菌在影响植物健康和促进生物地球化学循环等方面发挥着重要作用。然而, 目前还缺乏北京城市绿化树木叶际表生真菌多样性与群落组成的研究。本研究以北京常见的绿化树木油松(Pinus tabuliformis)与大叶黄杨(Euonymus japonicus)为研究对象, 对市中心向北的4个采样点(安定门地区、和平街地区、亚运村地区和北七家地区), 及4个月份(一月、四月、七月和十一月)的树木叶际表生真菌通过高通量测序技术进行多样性及群落组成研究。结果表明, 油松与大叶黄杨分别得到2,051和1,970个扩增子变异特征序列(ASVs), 其中座囊菌纲、锤舌菌纲和银耳纲是优势菌纲。不同地点间, 叶际表生真菌的α多样性指数由市中心向北呈现先降低后升高的变化趋势; 4个月份间, 油松的α多样性指数存在差异, 大叶黄杨则均为十一月最高。NMDS分析表明两种常绿树木间叶际表生真菌群落组成存在显著差异(ANOSIM, P = 0.001)。线性判别分析表明, 油松的差异指示属为短柄霉属(Aureobasidium)、拟盾壳霉属(Paraconiothyrium)、圆盘菌属(Orbilia)等7属, 大叶黄杨为白粉菌属(Erysiphe)、链格孢属(Alternaria)、黑孢霉属(Nigrospora)等7属。回归分析表明, 平均降水与油松叶际表生真菌丰富度呈显著正相关关系, 与大叶黄杨叶际表生真菌丰富度呈显著负相关。通过网络分析将油松中的空泡茎点霉属(Vacuiphoma)和大叶黄杨中的空泡茎点霉属(Vacuiphoma)、木拉克属(Mrakia)、弯孢属(Curvularia)、白粉菌属(Erysiphe)确定为核心节点菌属。真菌群落功能预测得出腐生功能类群和病理功能类群分别是油松和大叶黄杨叶际表生真菌的主要类群。深入研究绿化树木的叶际表生真菌多样性及其作用有助于在未来城市绿化管理中更科学地发挥叶际表生真菌的生态功能。
表2
油松与大叶黄杨不同样点间的叶际表生真菌相似性分析(ANOSIM)结果
正文中引用本图/表的段落
叶际真菌在影响植物健康和促进生物地球化学循环等方面发挥着重要作用。然而, 目前还缺乏北京城市绿化树木叶际表生真菌多样性与群落组成的研究。本研究以北京常见的绿化树木油松(Pinus tabuliformis)与大叶黄杨(Euonymus japonicus)为研究对象, 对市中心向北的4个采样点(安定门地区、和平街地区、亚运村地区和北七家地区), 及4个月份(一月、四月、七月和十一月)的树木叶际表生真菌通过高通量测序技术进行多样性及群落组成研究。结果表明, 油松与大叶黄杨分别得到2,051和1,970个扩增子变异特征序列(ASVs), 其中座囊菌纲、锤舌菌纲和银耳纲是优势菌纲。不同地点间, 叶际表生真菌的α多样性指数由市中心向北呈现先降低后升高的变化趋势; 4个月份间, 油松的α多样性指数存在差异, 大叶黄杨则均为十一月最高。NMDS分析表明两种常绿树木间叶际表生真菌群落组成存在显著差异(ANOSIM, P = 0.001)。线性判别分析表明, 油松的差异指示属为短柄霉属(Aureobasidium)、拟盾壳霉属(Paraconiothyrium)、圆盘菌属(Orbilia)等7属, 大叶黄杨为白粉菌属(Erysiphe)、链格孢属(Alternaria)、黑孢霉属(Nigrospora)等7属。回归分析表明, 平均降水与油松叶际表生真菌丰富度呈显著正相关关系, 与大叶黄杨叶际表生真菌丰富度呈显著负相关。通过网络分析将油松中的空泡茎点霉属(Vacuiphoma)和大叶黄杨中的空泡茎点霉属(Vacuiphoma)、木拉克属(Mrakia)、弯孢属(Curvularia)、白粉菌属(Erysiphe)确定为核心节点菌属。真菌群落功能预测得出腐生功能类群和病理功能类群分别是油松和大叶黄杨叶际表生真菌的主要类群。深入研究绿化树木的叶际表生真菌多样性及其作用有助于在未来城市绿化管理中更科学地发挥叶际表生真菌的生态功能。
叶际是一个复杂的生态系统, 主要是指由叶形成的环境, 叶际环境的生存条件严苛, 但其上有大量的微生物定殖(Last, 1955; Lindow & Brandl, 2003)。据估计全球叶片表面积大约是地球表面积的2倍, 为微生物的生存提供了广阔的空间(Woodward & Lomas, 2004)。Blakeman (1981)首次提出叶际微生物的概念, 即寄生或附生于植物叶表面的微生物。广义的叶际微生物还包括凋亡叶(尚未接触土壤)携带的微生物(Sadaka & Ponge, 2003)。叶际微生物通常分为可以定殖于叶片组织表面的表生微生物和作为区系定殖于叶片组织内部的内生微生物。与内生微生物群相比, 表生微生物群更加多样化和丰富, 组成也更加不同(Agler et al, 2016; Chen et al, 2020)。
Venn分析表明, 2,649个真菌ASVs中, 有679个为油松叶片独有, 598个为大叶黄杨叶片独有, 两者共有ASVs数量为1,372个, 占ASVs总数的51.79% (图2E)。
对油松与大叶黄杨不同北向环线叶片样品的真菌群落组成差异进行ANOSIM和NMDS分析, 结果表明, 油松与大叶黄杨在不同北向环线间的组间差异大于组内差异, 环线分组对油松叶际表生真菌差异的影响(r = 0.2826, P = 0.001)大于对大叶黄杨的影响(r = 0.1985, P = 0.001), 油松在HPJ和YYC之间的差异不显著(R = 0.0235, P > 0.05), 其余地点之间的真菌群落组成均有显著差异(R > 0, P < 0.05), 大叶黄杨在不同北向环线间的真菌组成均有显著差异(R > 0, P < 0.05) (表2, 图3C, 图3D)。
以VPA探究油松和大叶黄杨叶际表生真菌群落组成与采样前一个月的平均温度、平均降水、平均PM2.5 3种气候指标的关系, 结果表明, 采样前一个月的平均气温、平均降水、PM2.5对大叶黄杨叶际表生真菌的解释率分别为30%、26%、20% (图6A), 对油松仅为6%、5%、5% (图6B), 因此, 大叶黄杨叶际表生真菌受3种气候因子的影响程度更高。
将油松与大叶黄杨叶际表生真菌群落Chao1丰富度指数与3种气候指标进行回归分析, 结果表明, 在采样日期内, 平均温度(R2 = 0.349, P < 0.05)与平均降水(R2 = 0.741, P < 0.05)与油松叶际表生真菌Chao1丰富度指数呈显著正相关关系(图7A), 平均降水(R2 = 0.971, P < 0.05)与大叶黄杨叶际表生真菌Chao1丰富度指数呈显著负相关, 平均PM2.5 (R2 = 0.512, P < 0.05)则与之呈显著正相关(图7B)。
本文的其它图/表
|
