叶际微生物是指生存和定殖在植物叶际表面的微生物群落,它们在促进植物生长、抵御病虫害、分解残留农药以及参与生物地球化学循环等方面具有重要作用。然而,叶际微生物群落的形成和维持机制尚未完全阐明。本研究旨在探究园林植物叶际微生物群落构建机制和影响叶际微生物群落构建的关键因素,为叶际微生物资源的开发和植物健康管理提供科学依据。
研究团队在大理苍山下沿的50米半径范围内,选取了大青树、广玉兰和枇杷树三种园林植物,在相同环境条件下采集不同大小的叶片样本。基于高通量测序技术,通过Vellend (2010)的理论框架和R语言中iCAMP包里的Stegen群落构建分析框架,系统分析了整体微生物群落、不同植物种类、不同叶片大小以及不同微生物类群(细菌和真菌)的群落构建过程,并进一步通过广义线性模型中一般线性模型方法分析了植物种类、叶片大小和微生物类群3种影响因子对叶际微生物群落构建过程的影响。
不同因素对叶际微生物群落的βNTI值的影响分析发现:植物种类对叶际微生物的群落构建过程具有显著影响。不同植物叶片的特性(如蜡质层厚度、被毛情况)影响了微生物的多样性和群落结构。叶片大小对群落构建过程的影响较小,未表现出显著性(见下表)
叶际真菌与细菌的群落构建过程:微生物类群是叶际微生物群落构建过程中的主导因素。细菌群落的构建主要以确定性过程的同质选择为主导,而真菌群落的构建则主要受随机性过程的生态漂变影响。
该研究首次系统地揭示了微生物类群在叶际微生物群落构建中的主导作用,为理解叶际微生物多样性的形成和维持机制提供了重要理论依据。未来研究可进一步探索非生物因素与生物因素的交互作用,以及叶际微生物在气候变化背景下的响应机制。
本研究由大理大学东喜玛拉雅研究院白农恩、邓巍、程依婷等实创群学生共同完成,杨晓燕教授为通讯作者。本研究由国家自然科学基金(32371557)的资助。研究结果已在线发表于《微生物学通报》论文《微生物类群在叶际微生物群落构建过程中的主导作用》。
(DOI:10.13344/j.microbiol.china.240584)
撰稿 | 白农恩
审校 | 杨晓燕
排版 | 张紫健
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