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放线菌(Actinobacteria)作为细菌中重要的一大门类,在生态系统物质循环和能量流动过程中发挥着重要的作用。以往对于放线菌的研究大多集中在细菌群落中放线菌的相对多度的变化规律,而很少系统地研究放线菌多样性、群落结构以及主要驱动因子。放线菌门下各个纲的变化规律更是少有研究。本实验运用高通量测序的方法(high-throughput sequencing method),在我国北方五个主要草地类型(平原草甸、典型草原、草甸草原、高寒草甸和荒漠草原),进行了土壤放线菌多样性、群落结构以及放线菌门下各个纲的相对多度研究。分析和揭示了区域尺度下放线菌多样性和群落结构的变化规律及主要的环境驱动因子。获得研究结果如下:(1)本研究共测定出127种放线菌,属于放线菌门下5个纲,包括放线菌纲(Actinobacteria、酸微菌纲(Acidimicrobia)、红杆菌纲(Rubrobacteria)、嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和腈基降解菌纲(Nitriliruptoria),除此之外,在纲类水平上还检测出TakashiAC-B11以及MB-A2-108。五种草地类型的放线菌优势纲为酸微菌纲、嗜热油菌纲和放线菌纲。(2)放线菌种系型丰富度(phylotype richness)和多样性(diversity)在五种草地类型间存在显著差异(p<0.01),平原草甸的土壤放线菌多样性显著低于其他四种草地类型的放线菌多样性。放线菌各纲的相对多度在不同草地类型间具有显著差异(p<0.05)。放线菌纲相对多度在五种草地类型间均不同,表现出在高寒草甸最高,在典型草原最低;酸微菌纲相对多度在平原草甸明显高于其他四个样地,而嗜热球菌纲相对多度在平原草甸却明显低于其他样地;红杆菌纲相对多度在荒漠草原中最高;腈基降解菌纲只存在于平原草甸中。(3)土壤放线菌多样性与土壤pH值(r2=0.219,p<0.01)和电导率(r2=0.397,p<0.01)呈极显著的负相关。进一步地冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH值是放线菌多样性的主要驱动因子。不同纲的相对多度受不同土壤理化指标的控制。放线菌纲相对多度受各种理化指标综合作用的影响,与土壤有机碳、总氮、碳氮比、氮磷比、pH值以及电导率均呈显著相关性;酸微菌纲和嗜热油菌纲主要受土壤pH值和电导率影响;红杆菌纲主要受土壤含水量和营养元素含量的调控;腈基降解菌纲只在平原草甸有少量分布,且相对多度受土壤电导率和pH值的影响,腈基降解菌纲适宜生活在盐碱化的土壤中。综上所述,区域尺度研究背景下,不同草地类型间土壤放线菌多样性及群落结构有显著差异;放线菌多样性主要受土壤pH值驱动;放线菌纲、酸微菌纲、红杆菌纲、嗜热油菌纲和腈基降解菌纲的相对多度在不同草地类型间具有显著差异,且受不同的土壤理化指标驱动。本研究明确了不同草地类型间放线菌多样性及群落结构的变化规律及主要影响因子,对放线菌门下各个纲的变化规律有了更进一步的认识,为我国北方草地土壤微生物的分布特征提供了重要基础数据。