|
|
||
|
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。  View image in article
图5
油松与大叶黄杨的叶际表生真菌的多样性与群落组成。A: 油松与大叶黄杨相对丰度前30的属间热图(数据经过lg处理); B: 油松与大叶黄杨的群落组成桑基图; C: 油松与大叶黄杨的NMDS分析图; D: 油松与大叶黄杨的线性判别分析; E: 油松与大叶黄杨的α多样性箱线图。热图中的“*”与箱线图中的不同小写字母表示组间差异显著(Kruskal-Wallis, P < 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
对油松与大叶黄杨不同季节的样品进行真菌纲水平的群落组成与Kruskal-Wallis分析表明, 油松相对丰度大于4%的3个真菌纲中的座囊菌纲在4个季节的相对丰度分别为21.65% (一月)、23.83% (四月)、34.81% (七月)、19.71% (十一月), 七月显著高于其余3个月份(P < 0.05); 锤舌菌纲在4个季节的相对丰度分别为9.62% (一月)、28.97% (四月)、21.22% (七月)、40.19% (十一月), 无显著性差异; 银耳纲在4个季节的相对丰度分别为27.34% (一月)、11.34%(四月)、33.47% (七月)、27.86% (十一月), 七月显著高于四月(P < 0.05) (图5E)。大叶黄杨中, 座囊菌纲在4个地点的相对丰度表现为32.43% (一月)、13.91% (四月)、31.18% (七月)、22.48% (十一月), 一月和七月均显著高于四月和十一月(P < 0.05), 锤舌菌纲在4个地点的相对丰度表现为0.23% (一月)、94.91% (四月)、0.92% (七月)、3.95% (十一月), 四月份占比显著高于其余月份(P < 0.05), 银耳纲在4个地点的相对丰度为6.37% (一月)、55.50% (四月)、23.91% (七月)、14.23% (十一月), 四月相对丰度占比显著高于一月和十一月(P < 0.05) (图4F)。
对油松和大叶黄杨的叶际表生真菌群落组成进行分析。热图和Kruskal-Wallis分析结果表明, 油松与大叶黄杨的叶际表生真菌总相对丰度前30的属间相对丰度均存在差异, 其中短柄霉属(Aureobasidium)、白粉菌属(Erysiphe)、木拉克属(Mrakia)、新刺毛茎点霉属(Neosetophoma)、担子菌酵母属(Naganishia)、圆盘菌属(Orbilia)、黑孢霉属(Nigrospora)、大单孢属(Aplosporella)、散黑粉菌属(Filobasidium)、钉孢属(Passalora)、拟盾壳霉属(Paraconiothyrium)、亚球壳属(Sphaerulina)、小穴壳菌属(Dothiorella)、壳针孢属(Septoria)、外囊菌属(Taphrina)、新葫芦腔菌属(Neocucurbitaria)、球针壳属(Phyllactinia)、镰刀菌属(Fusarium)、云南菌属(Yunnanensis)、节枝孢属(Articulospora)差异具有显著性(P < 0.05) (图5A)。Sankey图显示, 油松与大叶黄杨的叶际表生真菌主要归属于子囊菌门(93.3%)及座囊菌纲(73.8%), 总相对丰度排名前10的属中, 由油松叶际表生真菌主要组成的有圆盘菌属(98.86%)、担子菌酵母属(91.06%)、新刺毛茎点霉属(88.85%)、短柄霉属(69.85%), 由大叶黄杨叶际表生真菌主要组成的有白粉菌属(99.91%)、木拉克属(92.99%)、黑孢霉属(79.09%)、链格孢属(Alternaria) (74.08%), 两种树木贡献度基本一致的是空泡茎点霉属(Vacuiphoma) (油松48.78%, 大叶黄杨51.22%), 亚隔孢壳属(Didymella) (油松48.20%, 大叶黄杨51.80%) (图5B)。NMDS降维分析表明两种树木叶际表生真菌群落显著分离(r = 0.4141, P = 0.001) (图5C)。由上述3种分析可知两种树木主要叶际表生真菌的群落组成明显不同。
通过线性判别分析(linear discriminant analysis effect size, LEfSe), 选取LDA > 3.5的类群作为差异指示类群。油松共获得1门4纲4目6科7属, 共22个不同分类水平的真菌指示类群, 其中具有较强指示性的差异指示属为短柄霉属、拟盾壳霉属、新刺毛茎点霉属、云南菌属、圆盘菌属、外囊菌属、担子菌酵母属, 大叶黄杨共获得1门1纲4目6科7属, 共19个不同分类水平的真菌指示类群, 其中差异指示属为大单孢属、小穴壳菌属、壳针孢属、链格孢属、白粉菌属、黑孢霉属、散黑粉菌属(图5D)。
对油松和大叶黄杨的叶际表生真菌群落进行α多样性分析表明, 油松叶际表生真菌的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著高于大叶黄杨(P < 0.05), 油松叶际表生真菌的Chao1丰富度指数高于大叶黄杨, 但差异不显著(图5E)。
本文的其它图/表
|
