环资学院徐建明教授课题组在The ISME Journal报道土壤微生物共存关系网络存在地理分布模式

发布者:系统管理员发布时间:2016-01-18浏览次数:4

2016115Nature子刊The ISME Journal在线发表了浙江大学环境与资源学院徐建明教授课题组的最新研究成果“Geographic patterns of co-occurrence network topological features for soil microbiota at continental scale in eastern China”。该研究发现了土壤微生物共存关系网络具有明显的地理分布模式

土壤不仅对农业生产至关重要,对维持生态系统稳定、缓冲和净化污染物、控制温室效应等环境问题同样起到关键作用。土壤菌群是土壤生物地球化学循环过程最关键的驱动因子,对调控土壤功能具有重要的影响。研究土壤菌群的组成、相互作用关系及其调控机制是我们理解和调节土壤功能的重要理论基础。近来发现土壤微生物群落组成具有明显的共存关系模式,研究共存关系网络可以深入理解土壤微生物群落结构及其相互作用关系。对共存关系网络的拓扑结构的分析是研究共存关系模型和甄别网络关键节点的重要手段。生物地理学研究表明动植物和各类微生物均有显著的地理分布模式,而土壤微生物之间的共存关系是否也具有这种模式则尚不清楚。

徐建明教授课题组采集了我国东部地区从海南省到黑龙江省110个森林土壤,通过土壤细菌、古菌和真菌的高通量测序并构建共存关系网络,发现了土壤微生物共存关系网络的地理分布模式(图1)。他们发现,土壤微生物共存网络的拓扑特征具有明显的地带性差异,而不同微生物类群的共存关系模式也有显著差别。网络拓扑特征分析表明我国北方土壤菌群共存关系更普遍,但相互影响强度却较南方土壤菌群更小。古菌共存关系为随机网络,细菌和真菌共存关系则为无标度网络。土壤有机质、铁、氮和 pH是影响共存关系网络的重要环境因素。由于微生物间相互作用比微生物多样性对土壤功能具有更大影响,这一发现为理解土壤微生物的地理分布模式及其对土壤功能的影响提供了研究新途径。

该论文以马斌博士和汪海珍博士为共同第一作者,徐建明教授为通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、111引智项目、高校基本科研业务费等的资助

原文链接:http://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/pdf/ismej2015261a.pdf