广西北部湾海洋弧菌多样性研究进展

海洋弧菌在生物地球化学循环中发挥重要作用,但部分致病性海洋弧菌可危害人类健康和造成水产养殖业重大经济损失。近年来,广西北部湾海洋弧菌多样性研究取得了众多科研成果。然而,关于广西北部湾海洋弧菌多样性系统总结的报道仍较为缺乏。为了更好地了解广西北部湾海洋弧菌物种组成、群落分布特点及其驱动机制,该文从广西北部湾海洋弧菌群落结构特征、环境驱动因子、群落构建机制等方面对广西北部湾海洋弧菌多样性研究进行综述。结果表明,广西北部湾海洋弧菌多样性在不同海域和季节存在显著差异,其主要驱动因子为总溶解氮、溶解性无机氮、总溶解磷等营养盐。广西北部湾海洋弧菌群落构建过程由随机过程主导。此外,该研究对广西北部湾海洋弧菌多样性研究前景进行了展望,以期为致病性海洋弧菌防控提供新思路,并为海洋弧菌生态功能多样性研究及生物资源高值化利用提供理论参考。

广西北部湾茅尾海夏冬季浮游细菌群落结构及其影响因子

海洋浮游细菌在生物地球化学循环过程中具有不可替代的作用。为解析广西北部湾茅尾海夏冬季浮游细菌群落结构及其关键环境影响因子,于2017年6月(夏季)和2017年12月(冬季)在该海域设置7个站点,采集0.5m处表层海水样品,利用16S核糖体RNA(16S rRNA)基因高通量测序技术,分析茅尾海浮游细菌群落结构与多样性。结果表明:茅尾海海域浮游细菌隶属于11个门、36个纲、86个目、188个科和506个属;主要浮游细菌类群为变形菌门(Proteobacteria,52.47%)、厚壁菌门(Firmicutes,17.34%)、放线菌门(Actinobacteria,16.39%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,7.54%)和蓝细菌门(Cyanobacteria,5.38%),共占浮游细菌总丰度的99.12%。北部湾茅尾海夏季浮游细菌群落Chao 1指数和Richness指数均显著(P<0.05)高于冬季。主坐标分析(PCoA)和相似性分析(ANOSIM)结果表明,不同季节浮游细菌群落结构存在极显著差异(R=0.586,P<0.001)。在目分类水平上进行组间差异分析(Welch′s t-test),具有季节性丰度显著差异的类群共有15个(P<0.05),其中尤泽比氏菌目(Euzebyales)、红杆菌目(Rhodobacterales)、马尾藻海演化枝11(SAR11)、黄杆菌目(Flavobacteriales)、乳杆菌目(Lactobacillales)、芽孢杆菌目(Bacillales)、假单胞菌目(Pseudomonadales)在夏季样品中显著增高;海洋螺菌目(Oceanospirillales)、丙酸杆菌目(Propionibacteriales)、涅瓦菌目(Nevskiales)、弧菌目(Vibrionales)、伯克氏菌目(Burkholderiales)、分枝杆菌目(Mycobacteriales)、红螺菌目(Rhodospirillales)、亚硝化单胞菌目(Nitrosomonadales)在冬季样品中显著增高。夏季浮游细菌属的共发生网络表现出更复杂的网络拓扑结构。物种间的相互作用主要以正相关为主,且夏季(70.3%)高于冬季(68.9%)。Partial Mantel检验相关分析表明,浮游细菌群落与温度、盐度、溶解氧、总溶解氮和总溶解磷呈显著正相关(P<0.05)。其中,温度(R=0.326,P<0.001)和总溶解磷(R=0.512,P<0.001)与群落结构的相关程度较高,是显著影响浮游细菌群落结构的关键环境因子。综上,本研究成果,为进一步揭示北部湾海洋浮游细菌多样性,以及为茅尾海海域生态修复与资源利用提供科学参考依据。

广西北部湾茅尾海浮游真菌群落结构及其影响因子

浮游真菌在海洋食物网和生物地球化学循环中发挥着关键作用。【目的】为解析广西北部湾茅尾海不同季节浮游真菌群落结构及其关键环境影响因子,于2017年7月(夏季)、9月(秋季)、12月(冬季)和2018年3月(春季)期间在该海域设置7个站点,采集表层海水样品。【方法】利用内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)基因高通量测序技术,分析茅尾海浮游真菌群落结构与多样性。【结果】茅尾海海域浮游真菌隶属6个门、26个纲、71个目、167个科、282个属和374个种。主要浮游真菌类群为子囊菌门(Ascomycota,82.14%)和担子菌门(Basidiomycota,10.74%),共占浮游真菌总丰度的92.88%。茅尾海浮游真菌群落Shannon指数和Simpson指数在春季最高,Chao1指数和丰富度(richness)指数在冬季最高。主坐标分析(principal coordinates analysis,PCoA)和相似性分析(analysis of similarities,ANOSIM)结果显示,不同季节浮游真菌群落的β多样性具有极显著差异(R=0.5912,P<0.001)。通过随机森林模型分析(random forest modeling analysis,RF),发现黄曲霉(Aspergillus flavus)、二色胶孔菌(Gloeoporus dichrous)、杂色曲霉(Aspergillus subversicolor)和微扁沃利雅炭皮菌(Whalleya microplaca)、翹鱗香菇(Lentinus squarrosulus)等20种海洋浮游真菌对环境变化敏感,可用于评估茅尾海富营养化状况。Spearman相关性分析表明,浮游真菌α多样性与海水pH、盐度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)呈显著正相关关系(P<0.05),与温度、叶绿素-a(chlorophyll a,Chl-a)以及总有机碳(total organic carbon,TOC)呈显著负相关关系(P<0.05)。方差分解分析(variance partitioning analysis,VPA)发现营养因子是浮游真菌群落结构的主要驱动因子。【结论】本研究可为揭示北部湾海洋浮游真菌多样性提供理论参考,并为茅尾海生态环境监测与资源利用提供科学依据。