西南印度洋微型真核生物多样性研究

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微型真核生物多样性极高、生态功能复杂,是海洋生态系统中不可或缺的重要组成部分。不同于以光合作用供能的生态系统,深海热液区以化能合成作用供能为主。相较于原核生物,深海热液区微型真核生物分子多样性研究严重滞后。本研究以西南印度洋的龙旂(LQ)、天成(TC)和天作(TZ)热液区为研究区域,以微型真核生物为研究对象,利用荧光显微镜及高通量测序技术,探究其群落特征及环境驱动因素,主要研究结果如下:(1)异养型微型鞭毛虫(Heterotrophic nanoflagellate,HNF)和色素型微型鞭毛虫(Pigmented nanoflagellate,PNF)的丰度和生物量随深度增加而降低,其中2-5μm粒径为优势类群。LQ在深度>1000m的水层中HNF丰度显著高于TC、TZ和KP,但不同深海热液区间的HNF和PNF的丰度和生物量无显著差异;深海热液区存在较低丰度的PNF,丰度为3±1 cells ml-1。整体来看,HNF和PNF的丰度和生物量与深度呈显著负相关,与盐度、温度和细菌丰度呈显著正相关。其中HNF和PNF的丰度和生物量均与温度和细菌丰度有着较强的耦合关系。(2)热液口样品α多样性显著高于深层(Bath,>1000m),深层显著高于表层(Surf,4m)、中层(Mid,200-1000m)和叶绿素最大值层(Deepchlorophyll maximum,DCM)。LQ 热液区 Spirotrichea 和 Mamiellophyceae 序列相对丰度较高;TC热液区Metazoa未知类群序列相对丰度较高;TZ热液区Polycystinea序列相对丰度较高。热液区Metazoa未知类群序列相对丰度高于非热液区,而非热液区的Embryophyceae序列相对丰度高于热液区。Rhogostoma sp.(Cercozoa)、Flabellula sp.(Lobosa)和 Syndiniales-Group-II-Clade-6,-10,-11 and-12 sp.(Dinoflagellata)可能是热液区特有微型真核生物类群。密度、深度、温度及2-5μm HNF的丰度是影响西南印度洋微型真核生物群落结构的主要因子。
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