健康与白化状态下珊瑚共生菌的群落组成与功能差异

为探究珊瑚共生菌对白化的响应，采用OTU分析和Biolog技术对比了鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）健康个体与白化个体细菌群落在结构和功能上的差异。结果显示:物种组成（属水平）上两者的优势成分相似，均由聚球菌Synechococcus占主导（大于50%）；其余组分中，红球菌Pelagibacter、谱尼螺杆菌Puniceispirillum、珊瑚微球菌Coraliomargarita和光合细菌Photobacterium在健康个体中居多；而厚壁菌Actinomarina、梨形浮霉菌Blastopirellula以及一些病原菌（如弧菌Vibrio、单胞菌Pseudospirillum、Alteromonas和考克斯氏体Coxiella）在白化个体中占优。生物多样性显示白化组的α-多样性（Chao Ⅰ，Shannon index）显著低于健康组（P<0.05）。Personal分析表明温度和营养盐（硝酸盐、磷酸盐）是影响物种组成最相关的环境因子。功能分析显示:在碳源的利用上，健康组对碳源的利用从大到小的顺序为羧酸类、氨基酸类、双亲化合物、糖类、多聚物、胺类；而白化组对碳源的利用偏向糖类、氨基酸和胺类。羧酸和糖类的利用率导致了白化组与健康组对碳源摄取能力的差异。氮源的利用上两者均以无机氮为主，但白化组显示出部分消耗有机氮（肽）的能力。磷源的代谢上两者均优先利用无机磷，而白化组弱化了对有机磷的代谢能力。本次研究的结果表明白化降低了珊瑚共生菌的生物多样性，并引起了菌群对C、N、P的代谢差异，致使共生微生物呈现结构和功能上的变化。