四大洋及不同温度带海洋微生物组成结构和差异分析

摘要

为了探究大洋不同温度带间海洋微生物的结构组成及差异，采用宏基因组分析技术对四个大洋的海水样品进行菌群结构研究。微生物Alpha多样性的比较分析显示，太平洋(PO)中微生物菌群多样性和丰富度最高。Beta多样性分析显示不同组样本间存在差异。微生物群落组成分析显示，在门水平上，奇古菌门(Thaumarchaeota)、蓝细菌(Cyanobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)、Uroviricota分别在古菌、细菌、真菌、病毒中占有绝对优势。细菌菌门的物种组成多样性高于真菌、古菌及病毒。远洋杆菌属(Pelagibacter),原绿球藻属(Prochlorococcus),聚球藻属(Synechococcus)是四个大洋中的主要细菌属，且在不同的大洋及不同的温度带都有明显的优势菌属。差异分析显示四个大洋中共有21个属存在显著差异，三个温度带间共有32个属存在显著差异。基因功能方面，能量生产与转换、氨基酸转运与代谢功能为四个大洋中最丰富的两个类别。铁复合外膜受体蛋白功能可能在海洋微生物的耐冷方面具有重要作用。印度洋(IO)和北冰洋(ArO)为四个大洋中毒力因子种类及数量最多的两个大洋。研究发现世界四大洋及不同温度带间微生物的组成存在显著差异，且海洋微生物中细菌丰度所占比例最高，本研究的结果可为后续对海洋微生物资源及其功能研究提供理论参考。

关键词

世界四大洋 / 宏基因组 / 海洋微生物 / 微生物多样性 / 菌群结构

基金资助

山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2021CXGC011306)