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本文分两部分研究了玉米秸秆和滇油杉腐木中的微生物多样性。
第一部分:中国温带和亚热带地区秸杆中的微生物类群。
通过构建12个rRNA基因库对早春时节收集的1个亚热带和2个温带地区玉米秸杆样品中自然生长的微生物类群进行了描述。共获得924条rRNA基因序列,包括417个细菌克隆和507个真菌克隆。据估计,在玉米分解系统中有将近364种细菌但只有77种真菌物种。两个温带样品中的微生物物种组成相似度并不比把它们分别与亚热带样品相比较的相似度高。同时,在地理纬度上物种丰富度也没有梯度的变化。因此,在玉米分解系统中微生物的多样性与当地环境条件特别是土壤类型的关系更为密切,而与地理纬度和气侯带没有太大关系。
经实验室培养后,发现在分解过程中细菌和真菌交替占优势的现象,但这种交替现象在温带和亚热带的样品中并非是同步的。在来年的春季,温带样品中主要分解者是细菌。但是对于亚热带样品来说,这个过程在当年的晚冬时节已经完成,因此到了来年春天真菌占主要优势。在培养过程中物种组成前后的差异与微生物间的相互作用也有关。例如,培养后R对策者Pseudomonas的快速生长使得K对策者Actinobacteria的生长检测不到。微生物的组成也显示温带秸杆在早春融雪时期有一个厌氧分解过程。此外,许多克隆与已知的纤维分解细菌和真菌有系统发育上的高度相似性,然而有一些克隆与潜在的致病菌有关,如 Pantoea ananatis和Gibberella zeae。有趣的是一些克隆也显示对致病菌的拮抗作用,如Pichia guilliermondii。这些结果对来年播种作物时是否采取病原微生物的控制措施和如何利用适应的控制因子(如具有针对性的微生物拮抗菌或抗菌药),以及人为地加速秸杆的自然降解过程有重要指导意义。
第二部分:松科类植物滇油衫(K.evelyniana)腐木心材与边材的微生物类群。
通过构建rRNA基因库对滇油衫(K.evelyniana)腐木心材与边材中微生物类群进行研究。分别从91个细菌克隆和210个真菌克隆中鉴定了81个细菌OUT及61个真菌OUT。心材中的物种丰富度比边材高。所有的细菌OUT都是独特的。大部分a,β和全部δ朊细菌都出现在心材中,但γ朊细菌主要出现在边材。Chlamydiae和Verrucomicrobia仅出现在心材中,但Chloroflexi,Cyanobacteria和Firmicutes主要出现在边材。在二者共有的分类单元Actinobacteria和Acidobacteria中,序列在低一级的分类上也不尽相同。对于真菌来说,几乎一半的OUT在心材与边材中都有交叉,多样的Homobasidiomycetes在心材中占优势,但边材中Heterobasidiomycetes占优势。子囊菌中Orbiliomycetes和Lcotiomycctes仅出现在心材中,而Eurotiomycetes仅出现在边材中。在边材和心材都有分布的一些真菌克隆在系统发育上与Spongipellis unicolor,Calocera cornea, Debaryomyces hansenii,Davidiella tassiana和Nomuraea rileyi相近。特别地,许多真菌和细菌的序列同目前人们培养并已命名的种类相差甚远,表明许多在滇油杉腐木中生长的微生物是一些潜在的新物种。