稀有微生物群落研究进展

微生物对人类生活和全球生物地球化学循环存在深刻影响,其中稀有微生物群落是评价微生物多样性的重要因素,是微生物遗传和功能多样性的存储库,具有驱动地球化学循环、指示环境变化、降解污染物、稳定群落结构等重要功能。介绍了稀有微生物群落的相关概念、类型、研究方法、存在机制及功能作用,为进一步研究微生物的生物地理学、探索微生物基因组等提供参考。

高通量测序分析黑土稀有微生物群落结构

稀有微生物群落作为地球生态系统中的重要组成部分,在土壤生态系统中扮演着超比例的角色。以黑龙江省黑土中稀有微生物为研究对象,采用高通量测序技术分析黑土中稀有细菌、真菌群落结构组成及其与土壤理化性质的相关性。对属水平上稀有微生物群落进行分析发现,相对丰度在0.01%以下的稀有细菌菌属420种,稀有真菌菌属210种,各采样点处稀有微生物类群分布差异性较大,存在特征稀有微生物类群,但未见黑土共有稀有菌属的检出。总磷和有效磷的含量分别影响不同种类的稀有细菌菌属,其中放线孢菌属(Actinomycetospora)与总磷含量呈现极显著正相关关系,无色杆菌属(Achromobacter)与有效磷含量呈现极显著正相关关系。真菌稀有菌群中的小孢霉属(Microbotryum)、顶孢霉属(Acremonium)等与土壤含水率、有机质含量、总氮含量、硝态氮含量呈现极显著正相关关系。

城市绿地微生物及其对城市化的响应

城市绿地微生物的稳定性是城市绿地发挥其重要生态系统功能的重要因素。人类世时代的快速城市化会改变城市绿地土壤理化性质、输入新兴污染物、加剧微生物生态系统潜在风险、改变微生物群落多样性及生态系统功能多样性,深远地影响了城市绿地的生态系统服务功能。本文综述了城市绿地微生物的特征,以及城市化进程对城市绿地微生物组(包括土壤、植物叶际和空气)、抗生素抗性基因、病原微生物和稀有物种群落的影响。与自然微生物相比,城市绿地微生物普遍具有较高的异质性,受人类活动影响大。同时,抗生素抗性基因水平以及人类致病菌数量则显著增加,体现了城市化对城市绿地生态系统健康和功能的扰动。今后研究中应更加关注城市化对于城市绿地微生物的影响,为其对人群健康影响风险评价提供可靠理论支持。