尖峰岭热带山地雨林根部真菌?植物互作网络结构特征

论文摘要

不同功能群的根部真菌可能会与植物差异性地互作,并进一步影响地下真菌与植物群落构建。本研究采用Illumina Miseq测序方法检测了海南尖峰岭热带山地雨林中常见植物的根部真菌;采用网络分析法比较了丛枝菌根（AM）真菌、外生菌根（ECM）真菌,以及所有根部真菌与植物互作的二分网络（bipartite networks）结构特性。从槭树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、棕榈科、壳斗科、樟科和木犀科等8科植物的根系中,检测到297,831条真菌ITS1序列,这些序列被划为1,279个真菌分类单元（OTUs）,其中子囊菌门748个、担子菌门354个、球囊菌亚门80个,以及未知真菌97个。核心根部真菌群落（420个OTUs）中,至少有三类不同生态功能的真菌常见,即丛枝菌根真菌（40个OTUs,占总序列数23.4%）、外生菌根真菌（48个OTUs, 13.9%）和腐生型真菌（83个OTUs, 19.8%）。尖峰岭山地雨林根部真菌–植物互作网络结构特性的指标普遍显著高于/低于假定物种随机互作的零模型期待值。在群落水平,不同功能型的根部真菌–植物互作网络表现出不同或相反的结构特性,如丛枝菌根互作网络表现为比零模型预测值高的嵌套性和连接性,以及比零模型低的专一性,而外生菌根互作网络呈现出比零模型预测值低的嵌套性和连接性,以及比零模型高的专一性。在功能群水平,植物的生态位重叠度在AM互作网络高,而ECM互作网络低;真菌的生态位宽度在ECM互作网络窄,而在AM互作网络较宽。共现（co-occurrence）网络分析进一步揭示,ECM群落的物种对资源的高度种间竞争（植物、真菌高C-score）,以及AM群落的物种无明显种间竞争（低C-score）,可能分别是形成反嵌套ECM互作网络及高嵌套AM互作网络结构的原因。上述结果说明,尖峰岭山地雨林中至少有两种及以上的种间互作机制调节群落构建:驱动AM互作网络冗余（nestedness）及ECM互作网络的高生态位分化（专一性）。本研究在同一个森林内探讨了不同功能型的真菌-植物互作特性,对深入理解热带森林的物种共存机制和生态恢复具有重要意义。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 研究地点
•   1.2 采样方法与样品前处理
•   1.3 分子检测
•     1.3.1 DNA提取与植物鉴定
•     1.3.2 序列合并与分析
•   1.4 数据分析
• 2 结果
•   2.1 热带山地雨林根部真菌群落的谱系多样性
•   2.2 热带山地雨林核心根部真菌群落的功能多样性
•   2.3 根部真菌–植物互作网络结构特征
• 3 讨论
•   3.1 热带山地雨林植物根部真菌谱系与功能多样性
•   3.2 不同功能型的根部真菌–植物互作网络结构特性与热带山地雨林物种共存机制
•   3.3 生态网络分析法应用于微生物–植物互作网络研究中的潜在问题
• 附录Supplementary Material
•   附录1尖峰岭热带山地雨林核心真菌的谱系和生态类型分类

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨思琪,张琪,宋希强,王健,李意德,许涵,郭守玉,丁琼

关键词: 根部真菌,热带山地雨林,互作网络,嵌套性,专一性

来源: 生物多样性 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 海南大学热带农林学院环南海陆域生物多样性研究中心,中国林业科学研究院热带林业研究所,中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(31360107,31670628),中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2017ZE01)

分类号: Q948

页码: 314-326

总页数: 13

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