印度加瓦尔喜马拉雅山脉巴德里纳特和塔波万地热泉水细菌群落基于16S rRNA基因的非培养依赖性分析

《Biologia》：Culture-independent 16S rRNA gene-based profiling of bacterial communities in the Badrinath and Tapovan geothermal springs of the Garhwal Himalaya, India

　　

摘要

加尔瓦尔喜马拉雅山脉的温泉代表着独特的地热生态系统，孕育着多样的嗜热微生物；然而，利用非培养依赖的测序方法对其细菌多样性的表征仍不充分。本研究采用比较16S rRNA基因扩增子测序分析方法，以调查印度北阿坎德邦两个地理位置相近但物理化学性质不同的地热温泉系统中——巴德里纳特（52°C–56 °C）和塔波万（67°C–70 °C）——的细菌群落组成。共获得225,109条高质量非嵌合体序列，所有样本的Good's覆盖率均达到99%以上。分类学分析鉴定出变形菌门、放线菌门和厚壁菌门为优势门，尽管两个地热温泉在属水平组成上存在显著差异。巴德里纳特支持着相对较高的细菌多样性，以Thermus（热泉菌属）和Baekduia（白头山菌属）为优势属，而塔波万则表现出较低的细菌群落多样性，主要由Aquabacterium（水细菌属）和Thermomicrobium（嗜热微菌属）主导。α多样性指数表明巴德里纳特的细菌多样性更高，而β多样性分析揭示了两个地热温泉系统之间的明显分离，表明细菌群落组成各不相同。这些差异与所测量的环境条件变化有关，包括温度和pH值。然而，由于未进行全面的地球化学表征，无法确定各个环境变量的相对贡献。总体而言，本研究首次基于比较16S rRNA基因扩增子测序，对巴德里纳特和塔波万地热温泉的细菌群落进行了表征，建立了这些喜马拉雅地热生态系统中微生物多样性的基线信息，并为未来整合详细地球化学表征和功能基因组学方法的研究奠定了基础。