腾格里沙漠沙坡头地区土壤微生物多样性分析

为了揭示沙坡头沙漠固沙区与流沙区不同植物根际微生物群落结构的组成、丰度和多样性对沙漠极端环境的响应,采用D N A 提取试剂盒提取土壤总DNA,对细菌群落编码16S rR N A 的基因（16S rD N A ）的V 4 - V 5 区进行M iSeq测序,分析各样品中细菌群落结构的组成、丰度以及多样性指标,通过非度量多维尺度（NM DS）法和文氏（V e n n ）图解释微生物群落结构对环境的响应.固沙区与流沙区不同土壤样品微生物群落在门水平上主要以变形细菌门（Proteobacteria） 、放线菌门（ Actinobacteria） 、酸杆菌门（ Aciflobacteria） 和蓝细菌门（ Cyanobacteria） 为优势类群.在属水平上,不同样品优势类群差异明显.1 1 个样品在NM DS纵轴方向上按照固沙区与流沙区分为2 大组,说明微生物类群对人工固沙做出了环境响应.文氏图分析结果表明,尽管不同样品之间存在一定差异,但存在共有微生物类群,可能在沙坡头沙漠生态系统中发挥着核心作用.蓝细菌以及根瘤菌在沙生植物固沙过程中对于提供营养物质等生物地球化学循环起着重要作用.

腾格里沙漠东南缘藓结皮微生物组基因多样性及功能

本研究对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区藓结皮土壤样品进行了宏基因组测序,以揭示该地区藓结皮土壤中参与固碳、固氮等生态功能的微生物基因及其代谢通路。结果表明,藓结皮土壤中细菌域微生物最多,其次为古生菌域和真核生物域。在细菌域中,放线菌门(Actinobacteria)数量最多,其次是变形菌门(Proteobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)。基于eggNOG和KEGG数据库对构建的非冗余基因集进行功能预测,藓结皮土壤中微生物基因多样性和代谢路径多样性高。藓结皮土壤中与固氮相关的代谢通路丰度低可能是藓结皮固氮量微弱的根本原因,造成利用大气中氮气合成氨的生态功能减弱。而藓结皮已经形成的氮库主要通过硝酸盐还原途径将硝酸盐还原成铵盐,可能用于藓结皮微生物组自身的氨基酸合成,也可能为藓类植物的生长提供有效氮源。