2018-01-31
最(zui)近，派森諾生(sheng)物(wu)與山(shan)西大學(xue)合作，利(li)用(yong)高通量測(ce)序等(deng)技術(shu)，對重金屬污染環境(jing)下，植物(wu)修(xiu)復年限與內生(sheng)真菌感染頻率(lv)、土壤微生(sheng)物(wu)群落特征的關系進行了研究(jiu)，成果順利(li)發表于SCI期刊《Science of the Total Environment》（最(zui)新影響因(yin)子(zi)：4.900）。
研究背景：
中(zhong)條山銅(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)是我國最大的地下銅(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)，其開采量的連年(nian)增加，加速了(le)尾礦(kuang)(kuang)(kuang)壩(ba)的升高，并導(dao)致大量的重(zhong)金屬通過廢(fei)石、尾礦(kuang)(kuang)(kuang)、礦(kuang)(kuang)(kuang)渣(zha)等(deng)礦(kuang)(kuang)(kuang)物粉塵直接進(jin)入(ru)土(tu)壤，不僅引起土(tu)壤生(sheng)態系(xi)統的退化，還影響了(le)植物的生(sheng)長(chang)發育。
內生(sheng)(sheng)(sheng)真菌(jun)(jun)無(wu)處不(bu)(bu)在(zai)，存在(zai)于健(jian)康的(de)(de)植物(wu)組織中，不(bu)(bu)會引起(qi)明顯的(de)(de)疾病。內生(sheng)(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)的(de)(de)感染(ran)(ran)宿(su)主分布非常廣泛，包括多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)草本植物(wu)、灌木和(he)(he)藻類，在(zai)許多(duo)常見的(de)(de)草類中尤(you)其普遍(bian)。不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)草種(zhong)(zhong)(zhong)感染(ran)(ran)不(bu)(bu)同(tong)菌(jun)(jun)的(de)(de)頻(pin)率不(bu)(bu)同(tong)。大(da)量的(de)(de)研(yan)究表明，草——內生(sheng)(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)相互作用的(de)(de)結果是無(wu)癥狀的(de)(de)還是致(zhi)病的(de)(de)，取(qu)決于草和(he)(he)內生(sheng)(sheng)(sheng)真菌(jun)(jun)的(de)(de)種(zhong)(zhong)(zhong)類；具體歸因于個體的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)活史(shi)、內生(sheng)(sheng)(sheng)真菌(jun)(jun)感染(ran)(ran)的(de)(de)模(mo)式(shi)、基因型變異和(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)因子的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)。內生(sheng)(sheng)(sheng)真菌(jun)(jun)感染(ran)(ran)不(bu)(bu)僅影響寄主植物(wu)，也(ye)會影響到土壤(rang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)。土壤(rang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)可作為土壤(rang)肥(fei)力和(he)(he)養分來源的(de)(de)重要和(he)(he)有(you)效的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)指(zhi)標。
研究目的：
本研(yan)究旨在評價重金屬污染環境(jing)下，不(bu)同年(nian)限的植物修(xiu)復對(dui)內生真菌(jun)感染頻率和土壤性質(zhi)以及微(wei)生物群落特(te)征(zheng)的影(ying)響，具體如下：
1）在重(zhong)金屬(shu)污染的環境下(xia)，內生真菌的感染頻率如(ru)何？
2）在銅尾(wei)礦壩不同年限的(de)植(zhi)物(wu)修復中，土(tu)壤理化(hua)性(xing)質和土(tu)壤酶活(huo)性(xing)的(de)特征(zheng)有何不同？
3）在兩(liang)種不同的植物修復時期，土壤微生物群落的特征(zheng)是什么(me)？
研究方法：
測序(xu)(xu)技術：Illumina MiSeq高通(tong)量測序(xu)(xu)平臺(tai)
測(ce)序模式：微(wei)生物組真菌ITS1區(qu)測(ce)序和微(wei)生物組細菌16S V3區(qu)測(ce)序
實驗對象：土壤樣本
樣本數量：2
實驗(yan)設計：從子壩R1和R11隨(sui)機選(xuan)取三個(ge)(ge)區(qu)域取表層土壤，混合成一個(ge)(ge)樣本用于高通量測序，具體實驗(yan)設計如下：
研究結果：
對不同修復年(nian)限的(de)土壤樣本進行高通量測(ce)序，結果如下：
內生真菌感染頻率和環境因素之間的RDA分析
細菌和真菌物種組成分析
高通(tong)量(liang)測(ce)序結果顯示(shi)，在多年的(de)(de)植物(wu)修復過程中(zhong)，細(xi)菌(jun)群落的(de)(de)結構(gou)和相對豐度變(bian)化不大(da)，但真菌(jun)變(bian)化明顯。在植物(wu)修復初期，Leotiomycetes是主要的(de)(de)真菌(jun)，但隨著時間延長，Pezizomycetes逐(zhu)漸成為(wei)優勢物(wu)種。
總結：
本(ben)文研究了內生(sheng)(sheng)真(zhen)菌(jun)(jun)、土(tu)(tu)壤(rang)微生(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落結構(gou)和(he)(he)土(tu)(tu)壤(rang)理化(hua)性質和(he)(he)酶活(huo)性在(zai)植(zhi)物(wu)修(xiu)復不(bu)同(tong)(tong)階段(duan)對重金(jin)屬污染(ran)(ran)的(de)(de)響應，發現內生(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)感(gan)染(ran)(ran)頻(pin)率隨植(zhi)物(wu)修(xiu)復時間(jian)的(de)(de)延長(chang)而增加(jia)，且不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)天然(ran)草(cao)種在(zai)各子壩的(de)(de)內生(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)感(gan)染(ran)(ran)率各不(bu)相同(tong)(tong)。同(tong)(tong)時，土(tu)(tu)壤(rang)含碳量和(he)(he)酶活(huo)性在(zai)植(zhi)物(wu)修(xiu)復過程中逐漸增加(jia)。內生(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)Bothriochloaischaemum和(he)(he)Festucarubra的(de)(de)感(gan)染(ran)(ran)率與鎘污染(ran)(ran)程度呈(cheng)正相關(guan)；Imperatacylindrical和(he)(he)Elymusdahuricus相關(guan)的(de)(de)內生(sheng)(sheng)真(zhen)菌(jun)(jun)則進化(hua)出對鉛(qian)的(de)(de)耐(nai)受性。在(zai)植(zhi)物(wu)修(xiu)復進程中，細菌(jun)(jun)群(qun)落的(de)(de)結構(gou)和(he)(he)相對豐度變(bian)化(hua)不(bu)大(da)，但(dan)真(zhen)菌(jun)(jun)變(bian)化(hua)明顯。原生(sheng)(sheng)草(cao)類內生(sheng)(sheng)真(zhen)菌(jun)(jun)以(yi)及土(tu)(tu)壤(rang)真(zhen)菌(jun)(jun)和(he)(he)細菌(jun)(jun)在(zai)植(zhi)物(wu)修(xiu)復過程中具有不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)生(sheng)(sheng)態作(zuo)用。
原文索引：
Tong J, Miaowen C, Juhui J, et al. Endophytic fungi and soil microbial community characteristics over different years of phytoremediation in a copper tailings dam of Shanxi, China.[J]. Science of the Total Environment, 2017, 574:881.doi:10.1016/j.scitotenv.2016.09.161
原文鏈接：
//dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.161
