黄河青海流域水体和底泥微生物多样性及其对环境因子的响应

摘要

【目的】探究黄河青海流域水体和底泥微生物多样性、群落结构及其对环境因子的响应，为该流域生态保护和治理提供参考。【方法】从黄河青海流域6个不同海拔高度地区采集水体和底泥样本36份，基于Illumina MiSeq测序及生物信息学分析技术，从物种注释、群落多样性和组成分析及环境因子的角度探究微生物的多样性。【结果】从采集的36份水体和底泥样本中注释得到真菌18门181目1 010属，细菌56门454目1 588属。α和β多样性分析结果表明，真菌和细菌的Chao1指数、Shannon指数在不同海拔地区存在显著差异（P<0.05），且细菌多样性显著高于真菌；海拔对水体细菌的影响较大，海拔越高，细菌多样性和物种组成相似度越高，且样本组间存在极显著差异（P<0.01）。黄河青海流域水体和底泥微生物中，最优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota），最优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）；最优势真菌属为枝孢霉属（Cladosporium），最优势细菌属为蓝细菌属（Cyanobium＿PCC-6307）。水体中厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度随着海拔的升高而增加，但枝孢霉属和链格孢属（Alternaria）的相对丰度随着海拔的升高逐渐下降。CCA/RDA分析结果表明，全磷（TP）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量和海拔对黄河青海流域水体和底泥微生物群落多样性有极显著影响（P<0.01），为主要环境因子。【结论】在不同海拔地区，黄河青海流域水体及底泥中细菌的丰富度和多样性均高于真菌，其水体和底泥微生物群落的多样性受海拔和多种环境因子的影响，其中海拔对细菌多样性的影响更为显著，多因素综合作用决定了微生物群落的结构和功能。

关键词

黄河青海流域 / 微生物多样性 / Illumina MiSeq测序 / 环境因子 / 黄河生态治理