澜沧江—湄公河水生真菌多样性、分布格局及扩散机制研究

Aquatic fungi are one of the main components of aquatic ecosystem and the main contributors on organic degradation and nutrient cycling. However, there are a little studies on distribution pattern and its influencing factors, diffusion, evolution and the ecological adaptive mechanisms of aquatic fungi at a large-scale. The Lancang - Mekong river provides a large scale river basin across a variety of climatic zone with different altitude and diverse vegetation types. In this study, the aquatic fungal diversity will be investigated by collecting samples at different sites along the Lancang - Mekong river, isolating and identifying aquatic fungi, and characterizing their distribution pattern; the new taxa will be discovered and described; the effect of geographical factors and environmental factors on the aquatic fungal diversity and distribution pattern at large scale will be determined by using Principal components analysis method; the diffusion mechanism will be conducted by population genetics and phylogenetic analysis of the widespread taxa along the river, which will provide information of the evolution and ecological adaptation of certain taxa. This study will enrich the biodiversity of aquatic fungi and provide new insight on the theory of global distribution patterns of microbial diversity.

水生真菌在水体有机物降解和水生生态系统物质循环中起着重要作用，且具有丰富的多样性。然而，在大尺度上水生真菌分布格局及其影响因子、扩散、演化及生态适应机制尚无系统研究。本研究选择跨越多种气候带、不同海拔、多样的植被类型、长流域大尺度的澜沧江—湄公河，通过沿江不同采样点水生真菌多样性研究，确定澜沧江—湄公河水生真菌物种组成、群落特征、分布格局，发掘新物种及具有潜在应用价值的菌种资源；通过主成分分析等方法，从大尺度的角度探索地理因素和环境因子对水生真菌多样性及分布格局的影响；选择特定的流域广布水生真菌类群，通过群体遗传及近缘种间系统演化关系，探讨水生真菌大尺度上沿水系传播及适应演化关系；本研究将对完善全球微生物的多样性分布格局、环境因子影响和扩散机制的现有理论提供重要支持。

水生真菌在水体有机物降解和水生生态系统物质循环中起着重要作用，且具有丰富的多样性。然而，在大尺度上水生真菌分布格局及其影响因子、扩散、演化及生态适应机制尚无系统研究。本项目按预设方案采集沉水腐木2070份，获得水生真菌菌株866株，保存干标本近800份；基于多基因联合分析及形态学方法，对分离到的水生真菌进行分类鉴定；通过物种多样性指数、辛普森指数及相似性分析澜沧江-湄公河水生真菌多样性分布格局；结合环境因子数据，分析澜沧江-湄公河水生真菌多样性、分布格局与环境驱动因子的关系。结果表明：1.澜沧江-湄公河流域水生真菌资源丰富，多样性高，基于ITS、LSU、SSU、RPB2和TEF多基因联合分析及形态学特征，已发表1个新目，2个新科，7个新属，87个新种，18个新纪录种，从微生物（水生真菌）的角度印证了澜沧江-湄公河流域的水生真菌物种多样性，是目前报道水生真菌新物种较多的地区；2.澜沧江-湄公河上游、中游、下游水生真菌香农威纳指数分别是：3.18、3.81、4.36；上中下游的群落相似性指数分别是：中游与下游（0.089），上游与中游（0.058），上游与下游（0.054），据此得出澜沧江-湄公河下游物种多样性最高，中游次之，上游最低；中游与下游的群落相似性最高，上游与下游的群落相似性最低，说明地理距离影响淡水真菌的群落组成；3.水生真菌物种丰富度和检出率在不同海拔范围内随着海拔的升高呈现先上升后下降的趋势，多样性在中高海拔段达到最高值，结果与Shearer等对安第斯山脉研究的结果一致，水生真菌沿海拔的分布具有物种特异性，有些类群如Artocarpomyces、Ascolacicola和Cirrenalia等只出现在高海拔段，有些类群如Dictyochaeta、Digitodesmium和Endophragamiella等只在低海拔段有分布，而有些类群则在各个海拔段都有分布如Aniptodera、Astrosphaeriella和Dactylaria等；4.研究中对流域采样点水温进行了测量，在2.4℃–29℃范围，物种多样性随温度的升高呈上升趋势。5.该地区水生真菌分布格局的研究结果对全球水生真菌的分布格局、多样性特征、扩散理论是有力的补充与印证。