摘要
红树林生态系统是重要的沿海栖息地,支持着多种微生物群落,这些微生物群落对于养分循环、有机物分解和生态系统稳定性至关重要。尽管红树林具有重要的生态价值,但其微生物多样性在很大程度上仍未得到充分研究,尤其是在印度尼西亚。本研究利用18S rRNA标记进行环境DNA(eDNA)宏条形码分析,以评估印度尼西亚马卡萨尔Lantebung红树林水域中的微生物物种多样性。从两个地点采集水样,并通过QIIME 2软件进行高通量测序和生物信息学处理。共鉴定出103种微生物,分布于五个界:原生生物界(48.5%)、色藻界(28.0%)、动物界(12.6%)、细菌界(7.8%)和真菌界(2.9%)。主要存在的微生物包括光合原生生物和色藻,以及具有功能重要性的细菌和真菌物种。不同采样点的物种丰富度和相对丰度存在差异,这反映了光照条件、盐度和养分流动等环境因素的影响。值得注意的是,暴露程度较高的P1站点物种丰富度较高,而位于红树林冠层内的P2站点个体微生物丰度较高。这些发现表明,基于18S rRNA的宏条形码分析方法在捕捉微生物多样性方面非常有效,为未来热带红树林生态系统的监测和保护策略提供了宝贵的基础数据。
1 引言
马卡萨尔市的红树林面积达133,000公顷,约占印度尼西亚红树林总面积的2%。尽管面积相对较小,但这一生态系统对当地社区具有重要意义。其有限的分布范围凸显了保护和长期保护的必要性(Riska 2022)。南苏拉威西省拥有丰富的沿海资源和小岛屿资源,包括珊瑚礁、海草、红树林、海滩和河口。市政府已着手开发这些自然资源的潜力,例如小岛屿上的海洋旅游业。2001年,红树林面积仅为约50.30公顷,到2015年增加了58.53公顷,增幅约为16%(Bando等人 2017)。目前,马卡萨尔Lantebung红树林面积已扩展至12公顷,这得益于马卡萨尔北部沿海地区各方开展的各类保护和植树活动(Riska 2022)。
每种红树林物种(包括微生物物种)都具有不同的适应能力,以应对各种生物和非生物压力(Thomsen 2012)。植物种类组成和根系分泌物等生物因素,以及盐度、温度、pH值和浊度等非生物条件,在塑造微生物群落结构中起着关键作用。了解红树林微生物多样性对于揭示这些微生物所执行的生态功能(如养分循环、有机物分解和维持植物健康)至关重要。可以通过多种方法鉴定红树林微生物多样性,包括生化方法和分子技术。最近的发展利用环境DNA宏条形码技术来评估生态系统的生物多样性(Basyuni等人 2021)。
生物多样性分析可以采用宏条形码方法,该方法结合了DNA分类学和DNA测序技术,能够最大限度地识别传统方法无法检测到的组织残余物中的物种(Harsms-Tuohy等人 2016)。在宏条形码分析中,大量分离DNA样本,用标记基因进行扩增并测序,然后与数据库中的信息进行比对,从而实现准确的群落评估并节省时间。Pavan-Kumar等人(2015)报告称,DNA宏条形码技术通过总DNA进行多物种鉴定,这些DNA通常从环境样本或整个生物体中提取。多物种鉴定技术最初应用于微生物群落(称为宏基因组学),但现在也开始应用于真菌、无脊椎动物、植物和脊椎动物等真核生物(Ushio等人 2017)。因此,DNA宏条形码技术已成为大规模DNA分析的最新方法(Laramie等人 2015)。
红树林生态系统孕育着高度复杂且动态变化的微生物群落,这些微生物在生态系统功能中发挥着关键作用,包括养分循环、有机物分解和维持整个生态系统的健康(Alongi 2014)。最近的进展进一步凸显了……


