塔河废弃古河道胡杨内生可培养细菌多样性与群落结构时空演变格局的研究

本项目组前期预研数据表明：废弃古河道林地胡杨内生可培养真细菌菌种资源的多样性极丰富。 "土著"新种的发现频率超出了预期，极具进一步挖掘的潜力。从塔河中游主河道胡杨林区、塔河废弃古河道之一的UGAN河（已断流122年）与KIRIK河（已断流340年）林地各选择2棵胡杨，共采取6棵胡杨的树干内存液样本，用现代细菌资源学研究方法，筛选分离胡杨内生可培养真细菌菌种，进行分类鉴定，发掘出一批当地"土著"新菌种和罕见菌种，刷新国内外菌种分布记录。搞清3条处于时空隔离状态河道上胡杨内生可培养细菌的多样性、分布格局和种群结构的变迁状况；分别构建菌种分子系统发育树，探索人类社会活动的加剧和生态体系破碎化对弱势"土著"细菌种群生存繁衍造成危害的时空演变进程，为有效遏制细菌资源急剧减少的趋势提供基本数据。系统的阐明塔河胡杨林地胡杨内生细菌的物种多样性和群落分布特点，构建细菌菌种资源保护与可持续利用信息共享平台。

从三条河道的6个采样位点，分别与5月上旬与9月下旬采样；每一个样点采取4棵胡杨树的树干内存液，共24份液样。用4种培养基共分离纯化了588株胡杨内生真细菌；其中Ugan古河道270株，Kiyik古河道151株，塔河主河道167株。基于它们的16S rDNA 序列分析表明，588株细菌分别属于6个大类群：其中变形菌门γ亚群的细菌占总分离菌的50.17%，厚壁菌门占34.58%，放线菌门占10.17%，变形菌门α亚群占4.24%，拟杆菌门占0.5%，变形菌门β亚群占0.34%；共47个属，114种；其中包括41个胡杨林本源的潜在新菌种（16S rDNA相似率均＜98.0%）。γ-变形菌纲和厚壁菌门的细菌是胡杨茎秆液中的优势类群，假单胞菌属（29.76%）和芽孢杆菌属（19.05%）为优势属。其中与Pseudomonas xinjiangensis这个菌种相聚类的潜在新菌种（74株，12.585%）是胡杨内生菌的本源优势菌种。辛普森多样性指数表明Kiyik河胡杨可培养内生菌的多样性指数为0.931，塔河多样性指数为0.935；Ugan河多样性最高，为0.969；3条河道的胡杨内生菌多样性都较高，多样性指数较接近。香农—威纳均匀度指数表明，Ugan河的可培养胡杨内生细菌的分布最均匀，均匀度指数为0.8570；塔河次之，为0.8314；Kiyik河最低，为0.7937。胡杨内生菌群落结构的时空变化对比分析表明，Kiyik河的细菌群落结构保持原始状态最好，菌种数与本源潜在新菌种的检出率最高（1/3.082, 1/7.550），很少受外来常见优势菌群的清洗与取代。Ugan古河道次之，菌种数与本源潜在新菌种的检出率有些降低（1/3.333，1/12.857），胡杨内生菌群落结构发生了一定程度的变迁。塔河主河道细菌群落结构发生了较大程度的改变，菌种数与本源潜在新菌种的检出率都显著下降（1/4.282，1/20.875），被人类活动带来的外来常见优势菌群生态冲刷的趋势明显。这些数据都充分展示出了胡杨内生细菌的群落结构与人类的活动分布区现状，3条河道的地理位置，以及远在荒漠区的Kiyik与Ugan古河道的废弃年代具有很强的相关性。