生态学杂志 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (11): 3412-3422.doi: 10.13292/j.1000-4890.202411.025
李红鑫1,2,吕杰3,马媛1,2*,李二阳1,2
LI Hongxin1,2, Lü Jie3, MA Yuan1,2*, LI Eryang1,2
摘要: 蓝藻作为荒漠生物结皮重要组成部分,若采用细菌通用引物进行16S rRNA扩增子研究效果不佳。蓝藻16S rRNA特异性引物已有克隆文库研究结果验证其有效性,但采用该特异性引物进行扩增子研究时缺乏合适的物种注释方法。本研究开展两种引物的扩增比对,并进行不同数据库蓝藻物种注释比较,建立沙漠蓝藻16S rRNA扩增子物种注释及分析流程,结合土壤理化性质对古尔班通古特沙漠3个区域藻类结皮土壤中蓝藻多样性、群落结构及环境驱动因子进行研究。结果表明:蓝藻特异性引物可较为特异地扩增沙漠蓝藻,蓝藻门序列占90.54%。其扩增所获OTUs(Operational Taxonomic Units)代表性序列与Kraken2标准库比对注释效果最好,可得蓝藻4目13科19属,优势属为颤藻属和微鞘藻属。不同区域结皮土壤中蓝藻群落α和β多样性不存在显著性差异,群落结构均匀,未产生分化。沙漠不同区域藻类结皮的土壤总氮、铵态氮、硝态氮等存在显著性差异(P<0.05)。Mantel检验和相关分析显示,结皮土壤铵态氮含量与蓝藻群落结构呈极显著相关(P<0.01),颤藻属与微生物氮呈显著正相关,微鞘藻属与硝态氮呈显著负相关。研究结果可为沙漠蓝藻16S rRNA扩增子研究建立一个较好的注释及分析流程,并可为蓝藻群落结构、物种多样性与环境驱动因子的相关研究提供科学支持。