Microbiome：蓝细菌微鞘藻在地表结皮微生物组构建中的重要性
亚利桑那州立大学EstelleCouradeau等人于2019年4月3日在微生物顶级期刊Microbiome发表题目为“Spatial segregation of thebiological soil crust microbiome around its foundational cyanobacterium,Microcoleus vaginatus, and the formation of a nitrogen-fixing cyanosphere”的文章，该研究揭示了微鞘藻在地表结皮的形成过程中，正如根际土中植物根系的作用一样，能够对结皮周围的微生物群落具有重要的影响，同时揭示地表结皮中微鞘藻和固氮菌之间的关系，证明微生物之间因为资源竞争或互利共生导致生态分布的差异。
文章摘要
研究背景：能够形成束的丝状非固氮蓝细菌微鞘藻常常是初级生产者的开拓者，是地表结皮的主要参与者，同时是有机碳的重要来源。通过与植物根系的根际土进行类比推理，作者假设微鞘藻可以对其周围的异养微生物群落产生重要影响，形成特殊的cyanosphere.
结果：在微鞘藻周围富集了少量挑选出来的OUT子集，并且绝大多数细菌（约三分之二）远离微鞘藻存在。Cyanosphere中特殊的微生物在系统发育树中的位置标明它们属于富营养型，并且多数是固氮菌。定量分析标明地表结皮区域的固氮基因比对照区域高几个数量级。相反，由于对光照、CO2和有机碳的竞争，造成一部分微生物远离微鞘藻存在。
结论：研究表明微鞘藻在地表结皮微生物群落分布中的重要作用。一方面是因为微鞘藻通过与富营养型的固氮菌共生进行碳氮交换维持其已经分化了的固氮功能，进而能够在氮素匮乏地区进行定殖；另一方面是由于对光和CO2的竞争，或者是由于寡营养偏好性，使得一部分微生物远离微鞘藻。
文中主要图片说明
Figure 1, Chihuahuan和the Great Basin沙漠的地表结皮样品。Chihuahuan（a）和Great Basin沙漠（b）取样前的俯视图。（b,f）从地表结皮丝中分理出的蓝细菌样品。（c,g）地表结皮丝的近距离图像。（d,h）16s高通量测试前单个微鞘藻毛在复式显微镜下的初步鉴定图。
Figure 2，蓝细菌群落结构和束的鉴定。在每个取样点微鞘藻束和无地表结皮的土壤中蓝细菌的相对丰度是基于高通量和生物信息分析得出。
Figure 3，土壤结皮中微鞘藻附近及远处微生物类型的额空间分布。（a）基于贝叶斯成对距离，对照土壤和微鞘藻区OTU的NMDS分析。（b）对照土壤和微鞘藻区同时出现的OUT相对频率分布比例。（c）在冷、热沙漠中蓝细菌和对照土壤结皮中，通过DESeq2方法分析得出的不同微生物OUT丰度。
Figure 4，对照地表结皮和微鞘藻束中nifH的定量PCR基因拷贝数与16S rRNA基因拷贝数之比的单因素方差分析。
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