《Scientific Reports》：Field surveys and soil metabarcoding recover largely non-overlapping nivicolous myxomycete diversity in Ile-Alatau and Katon-Karagay National Parks (Kazakhstan)
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雪生黏菌（nivicolous myxomycetes）在山区融雪期形成子实体，而其变形虫营养阶段则匿居于土壤中。为评估不同方法能在多大程度上捕获其多样性，研究人员沿哈萨克斯坦Ile-Alatau国家公园（IANP，天山）和Katon-Karagay国家公园（
雪生黏菌（nivicolous myxomycetes）在山区融雪期形成子实体，而其变形虫营养阶段则匿居于土壤中。为评估不同方法能在多大程度上捕获其多样性，研究人员沿哈萨克斯坦Ile-Alatau国家公园（IANP，天山）和Katon-Karagay国家公园（KKNP，阿尔泰）的海拔与冠层梯度，将172份子实体样本的18S rDNA条形码分析（48个核糖体型，ribotypes）与同一标记的土壤宏条形码分析（187份样本，730个黏菌扩增子序列变体，ASVs）相结合。仅有7.2%的雪生黏菌条形码变体被两种方法同时检出；针对IANP的第二次子实体调查未增加任何新的土壤匹配，且其核糖体型与IANP主要调查仅共享26%，因此两种方法具有互补性，且单独任何一种方法都无法提供充分的编目。土壤群落高度多样，以ASV更替为主导，且各公园之间群落组成显著不同。每样本丰富度在公园之间无显著差异，但KKNP的细尺度周转更高；冠层在这两个公园中均塑造了群落组成，但仅影响IANP的丰富度，其中开阔冠层位置的丰富度更高。雪生黏菌丰富度在所采样的海拔梯度内未显示海拔趋势，而其他黏菌的丰富度在IANP中随海拔升高而下降。以公园特异性为主的ASV库和核糖体型库支持黏菌的区域性结构，而非无限基因流。
研究背景与目标
黏菌（Myxomycetes，一类变形虫状原生生物）的生活史包含两个生态上截然不同的阶段：土壤中的微型营养阶段（变形虫/变形毛细胞和多核原生质团）以及可见的子实体阶段。传统分类和分布记录几乎完全依赖子实体形态，但子实体形成短暂、斑块状且依赖天气和基质，因此基于子实体的调查只能捕获在采样时间和地点恰好形成子实体的谱系，而土壤中持续存在的营养阶段大多未被记录。雪生黏菌（nivicolous myxomycetes）是在亚高山和高山融雪期形成子实体的特定生态类群，其物种边界和谱系地理学已开始被解析，但相关研究几乎全部基于子实体阶段，营养阶段在土壤中的分布和多样性仍基本未知。为量化单独子实体调查会遗漏多少该类群多样性，并探究地理隔离、海拔、冠层盖度和生态类群对土壤群落结构的作用，研究人员在中亚哈萨克斯坦的两个国家公园开展了本研究。此前中亚山地是这类调查的空白区域，且该区域积雪正在变化，故建立多样性基线对监测十分重要。
研究内容与主要结论
研究人员在Ile-Alatau国家公园（IANP，天山）和Katon-Karagay国家公园（KKNP，南阿尔泰）沿海拔和冠层梯度采集了187份土壤样本，并对2025年春季采集的172份子实体进行18S rDNA条形码分析。结果显示，土壤宏条形码与子实体调查共同检出的雪生黏菌条形码变体仅占7.2%，90.4%的雪生扩增子序列变体（ASV，Amplicon Sequence Variant）和77.1%的子实体核糖体型仅被单一方法检测到，说明两种方法高度互补，联合编目能显著提高该类群多样性的回收率。土壤黏菌群落高度多样，样本间差异几乎完全由ASV更替驱动；两公园群落组成差异显著，但每样本丰富度无显著差异，KKNP在更细空间尺度上的周转更高。冠层在两个公园都影响组成，但仅IANP中开阔冠层的丰富度更高。雪生黏菌丰富度无一致海拔趋势，而其他黏菌在IANP中随海拔升高而下降。两公园的ASV和核糖体型库大部分为公园特有，支持黏菌存在区域性结构而非无限基因流。
主要技术方法
样本队列包括来自哈萨克斯坦两个山地国家公园的187份土壤样本（IANP 91份，海拔1608–3265 m；KKNP 96份，海拔1325–2176 m）和172份子实体样本。土壤DNA提取后，采用针对暗孢黏菌（Columellomycetidae）的两轮嵌套PCR扩增18S rDNA片段，Illumina MiSeq双端测序。序列经VSEARCH质控、UNOISE去噪获得ASV，并利用SILVA数据库、雪生黏菌参考条形码库及GenBank进行注释。子实体条形码经Sanger测序获得核糖体型。统计分析包括线性混合模型、breakaway丰富度估计、DivNet多样性指数、PERMANOVA、db-RDA和betapart等。
研究结果
ASV的分类组成：730个ASV中绝大多数属于暗孢黏菌，Physarales目占总reads约69%；Didymium属ASV数最高；仅18%的ASV可鉴定到种，反映参考数据库仍不完整。
子实体条形码结果：172份子实体产生48个核糖体型，其中10个为两公园共享；IANP 2013年与2025年两次调查仅共享26%的核糖体型，表明子实体调查本身只是不完整的快照。
ASVs与子实体对比：115个雪生ASV中仅11个与核糖体型匹配（7.2%）；Meriderma属在土壤中多样性最高但几乎无子实体匹配，而多个常见子实体核糖体型在土壤中无信号。
α多样性：局域与区域：线性混合模型显示公园和冠层主效应不显著，但公园×冠层交互显著——IANP开阔冠层位置更丰富；均匀度无稳健的公园或冠层效应。
海拔响应因生态类群而异：在IANP，未知生态类群ASV丰富度随海拔下降，雪生类群无显著趋势；KKNP无显著海拔趋势。跨样地尺度上，海拔解释了两公园间16%的样地间组成变化。
β多样性以ASV更替为主导：82.4%的样本对Bray-Curtis相异度达到最大值；多地点Jaccard分解显示更替占99.4%–99.5%。KKNP在重复样本和亚样地尺度上的周转高于IANP。
讨论总结与结论
讨论部分指出，两种方法的不重叠主要存在于核糖体型尺度，而不是物种尺度；反复的子实体调查仍只能捕获部分区域核糖体型库。研究人员提出“locked-in”假说：若孢子进入适合变形虫生存但缺乏形成子实体条件的生境，这些谱系可能以不形成子实体的变形虫种群持续存在，积累突变并产生新的核糖体型，甚至可能丧失形成子实体的能力。土壤群落的极强ASV更替模式与先前研究一致；冠层的组成效应可能通过微气候、积雪和植被等协变量起作用；两公园间的人为干扰强度差异也被讨论为潜在影响因素，但无法在该设计中独立分离。结论翻译如下：将子实体调查与土壤宏条形码相结合所揭示的雪生黏菌多样性显著多于任一方法单独获得的结果，且两者重叠极小；两种方法互补，单独任一方都无法提供充分的类群编目。土壤群落高度多样，以ASV更替为主导；公园、冠层和海拔均显著影响群落组成，但仅解释了一小部分变异，大部分变异存在于样本间周转。两公园在亚样地、样地和区域水平上的丰富度几乎一致，但在空间上分配方式不同。冠层影响两公园的组成，但仅影响IANP的丰富度。值得注意的是，雪生黏菌丰富度在采样梯度内无明显的海拔趋势，而其余黏菌在IANP中随海拔上升而下降。两公园拥有大部分不同的ASV和核糖体型库，支持区域性结构和特有性而非无限基因流。
