青藏高原4类典型水化学特征湖泊的细菌多样性差异及影响因素

青藏高原分布着我国最密集的极端环境湖泊群,湖泊类型和水化学特征多样,而不同类型湖泊的细菌群落组成与多样性差异的系统研究相对较少.本文以青藏高原4类典型水化学特征湖泊(即氯化物型、MgSO4亚型、Na2SO4亚型、碳酸盐型)为研究对象,借助Illumina测序16SrRNA基因(V3-V4区)分析细菌多样性、群落组成差异及其优势属与环境因素的制约关系.结果表明:MgSO4亚型与氯化物型湖泊多属于超盐环境,而大多数Na2SO4亚型与碳酸盐型湖泊属于咸水、微咸水或淡水环境.4类湖泊获得分类地位明确的细菌共计45门81纲1,148属(52,031个OTUs),细菌Shannon指数为碳酸盐型(5.27±0.57)＞Na2SO4亚型(4.96±0.51)＞氯化物型(4.12±0.80)＞MgSO4亚型(3.64±1.04).优势细菌门是变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.变形菌门的相对多度总体较高,优势纲是γ-、α-和β-变形菌纲;厚壁菌门多分布于MgSO4亚型和氯化物型湖泊,优势纲是芽孢杆菌纲;拟杆菌门主要分布于碳酸盐型和Na2SO4亚型湖泊,优势纲是黄杆菌纲.全部氯化物型和少数MgSO4亚型湖泊的细菌组成相似,优势属是假单胞菌属(Pseudomonas)、乳球菌属(Lactacoccus)和不动杆菌属(Acinetobacter),其聚集分布与总盐度、主要离子(Mg2+、Cl-、Na+与K+)和温度相关;MgSO4亚型湖泊独有的常见属是芽孢杆菌属(Bacillus)、气单胞菌属(Aeromonas)、大洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)等,其聚集分布与SO42-浓度正相关;Na2SO4亚型与碳酸盐型湖泊的细菌组成相似,优势属是水弯曲菌属(Aquiflexum)、海仙菌属(Haliea)与苍黄杆菌属(Luteolibacter),其聚集分布与HCO3-浓度、pH值和海拔高度呈显著正相关.与世界上其他湖泊组/群相比,青藏高原湖泊具有独特的细菌优势属和常见属,不同类型湖泊的细菌群落组成存在显著差异,可能与水化学类型或地理位置有关.