国际微生物学杂志

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国际微生物学杂志/2014年/文章

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体积 2014年 |文章的ID 156341年 | https://doi.org/10.1155/2014/156341

Elisa c·p·Catao Fabyano a·c·洛佩斯Janaina f . Araujo Alinne p•德•卡斯特罗汀c . Barreto奔驰m . c .法典Betania f . Quirino里卡多·h·克鲁格, 土壤Acidobacterial 16 s rRNA基因序列揭示群水平差异Savanna-Like塞拉多和巴西大西洋森林生物群落”,国际微生物学杂志, 卷。2014年, 文章的ID156341年, 12 页面, 2014年 https://doi.org/10.1155/2014/156341

土壤Acidobacterial 16 s rRNA基因序列揭示群水平差异Savanna-Like塞拉多和巴西大西洋森林生物群落

学术编辑器:彰Hiraishi
收到了 2014年6月16日
修改后的 2014年8月18日
接受 2014年8月31日
发表 2014年9月15日

文摘

16 s rRNA序列的门Acidobacteria通常报告从土壤微生物群落,包括那些来自巴西的热带稀树草原(塞拉多)和大西洋森林生物群落,两个生物群落呈现截然不同的土壤和植被的特点。使用16 s rRNA序列,目前的工作旨在研究acidobacterial多样性和分布在土壤的塞拉多热带草原和两个大西洋森林网站。主成分分析和系统发育重建表明,acidobacterial社区中找到“马塔de“”森林土壤样本塞拉多生物群系塞拉多倾向于独立于其他植物微生物群落的方向在大西洋森林中发现的,这是与Acidobacteria子群的丰富2 (GP2)。环境条件似乎促进GP2之间的负相关和子群1 (GP1中)丰富。还GP2 pH值呈负相关,但高呈正相关3 +浓度。塞拉多土壤显示最低Acidobacteria辣子鸡的丰富性和多样性指标物种和子组水平相比,大西洋森林土壤。这些结果表明特异性acidobacterial子组的不同生物群落的土壤,是一个起点,理解他们的生态角色,一个主题,需要进一步探讨。

1。介绍

Acidobacteria是土壤中最丰富的类群之一的栖息地(1]。超过30%甚至50%的序列获得16 s rRNA基因克隆库从土壤属于门Acidobacteria [2)和一个伟大的部分(4 - 16%的成绩单从9到16 s rRNA 31% 16 s rRNA基因Acidobacteria)也有生理活性的3]。目前,有26个acidobacterial子组(4),但并不是所有子组有讲究的代表。无处不在的土壤和丰富的Acidobacteria的存在表明,这些微生物在生物地球化学循环有重要的作用。Acidobacteria可能,例如,维持土壤肥力,提高植被生长,由于微生物与有机质分解和养分循环有关。然而,这些问题的答案仍然取决于培养Acidobacteria在实验室条件下。

尽管栽培Acidobacteria数量不断增加,只有少数物种已经从土壤和海洋环境隔离。目前,只有14个属,属于Acidobacteria八子群1 (GP1中):Acidobacterium [5),Terriglobus(6,7),Edaphobacter(8),Granulicella(9,10),”Acidiphila”(11),Telmatobacter(12),Acidicapsa(13),而Bryocella(14]。子群8类Holophagae和包括属Holophaga(15),Geothrix(16),而Acanthopleuribacter(17]。只有一个属文化属于群3 (GP3):Bryobacter(18),最近,两个属从子群4 (GP4)描述:Blastocatella(19)和它的近亲Aridibacter(20.]。属Thermotomaculum是唯一的代表小组10 [21]。虽然这些隔离获得从不同的环境从酸性环境5,13,18)海洋热液喷口(21],对冻土[9),它们通常被认为是生长缓慢的生物生长在贫瘠的栖息地。

分析16 s rRNA基因克隆库和焦磷酸测序证明的丰富Acidobacteria通常是相关的土壤pH值较低的(22)和子组GP1中,GP4, GP6主要在土壤1,23]。这些作品主要考虑从北半球和土壤Acidobacteria从巴西的生物群落尚未相比。

巴西由六个生物群落:大西洋森林、亚马逊森林,塞拉多(巴西稀树大草原),Caatinga,南美大草原,潘塔纳尔湿地(参见图S1在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2014/156341)。名单上的塞拉多和大西洋森林是全球优先事项的保护工作,因为他们是生物多样性热点地区(24]。这两个巴西生物群落被迅速转化为草地和农田。塞拉多是Savanna-like生物群落发生的主要中心西地区的国家。这是巴西的第二大生物群系,对应于24%的巴西领土(http://www.ibama.gov.br/)。与内陆塞拉多,大西洋森林是一个生物群落,主要发生在巴西海岸,从国家的南里奥格兰德北里奥格兰德。

旨在比较acidobacterial社区的多样性和结构对比巴西生态系统,在这里,我们目前的16 s rRNA基因序列的分析从三个作品描述土壤acidobacterial社区也从塞拉多(目前的工作,描述在25])和大西洋森林26,27]。分析土壤参数,可能会影响Acidobacteria子组的多样性和分布。的生态角色Acidobacteria在土壤不是很好理解。在这项工作中,我们开始解决这个问题通过关联特定Acidobacteria子组土壤环境中发现巴西塞拉多生物群落和大西洋森林。

2。材料和方法

2.1。塞拉多土壤采样和分析

收集土壤样本地区上10厘米的Campo sujo (S15 54.6°56′′′;我们47°52 11.7′′′),塞拉多日本电装(S15 43.1°56′′′;我47°51 26.0′′′),塞拉多美国这篇(S15 2.4°57′′′;我47°52 32.1′′′),和“马塔de“”(S15 06.0°57′′′;我们47°53 18.7′′′)2006年10月,在雨季的开始,IBGE的生态保护区,DF,巴西。所有土壤的理化性质分析标准方法(独奏Quimica公司、巴西)。十个采样点为每个区域中选择5采集标本。两个综合样本5个采样点代表每个植被类型。

微生物群落存在于土壤样品的总DNA提取使用工具包PowerSoil DNA隔离设备(该款实验室,Inc .)根据制造商的指示。16 s rDNA PCR利用土壤宏基因组DNA作为模板放大了bacterial-specific引物27 f (5′AGAGTTTGA TCMTGGCTCAG 3′)和1492 r (5′GGYTACCTTGTTACGACTT 3′)。放大乐队跑在1%琼脂糖凝胶,切除,克隆到pGEM-T容易。克隆是储存在−在ELISA板含有甘油80°C。插入的测序反应进行了使用一个自动化的DNA测序仪ABI棱镜377(应用生物系统公司)。

2.2。领域的研究

塞拉多生态区位于巴西中部和呈现出季节性干旱的气候明显降雨季节(每年达到1500毫米)。其范围从草原植被森林(28,29日]。采集标本在四种不同植被类型。“玛塔·德“”分区(MG)发散从其他人靠近水流。

大西洋森林礼物喜雨植被的梯度从优势灌木茂密的山林,根据土壤、不同地形和当地气候30.]。“塞拉dos Orgaos”国家公园是一个东南山区的巴西里约热内卢州的,也就是说,“塞拉做Mar”山脉的一部分。两种土壤细菌多样性“塞拉dos Orgaos”国家公园(PARNASO) [26)和土壤细菌社区附近的“塞拉做Mar”巴拉那州被描述(27]。这些地区的大西洋沿海森林的降水量最大的索引巴西每年可达4000毫米,没有干燥季节潮湿的热带和亚热带气候。

植被、平均温度、降雨量和净的一些主要特征之间的不同生物群落(30.,31日),这可能会导致不同的土壤有机质的分解率。从生物群落土壤瘠薄,研究酸性和风化。虽然土壤的类型随植被类型,塞拉多土壤主要分为氧化土,而大西洋森林土壤始成土和litholic neosol(塞拉做Mar)或氧化土在低海拔(塞拉dos Orgaos)。氧化土和始成土土壤有高比例的粘土;neosol沙质土壤。

2.3。建设Acidobacterial 16 s rRNA基因数据库

为了执行比较acidobacterial社区内不同的巴西的生物群落,出版文献和基因库数据库寻找细菌16 s rRNA基因克隆库匹配以下标准:(i)社区从巴西土壤原生环境;桑格(ii)克隆测序的方法;(3)通用引物相同的16 s rRNA变量地区。只有两个研究符合这些标准来比较我们的序列从塞拉多区域(SA):在“塞拉dos Orgaos”(所以)国家公园研究[26)和“塞拉Mar”(SM)研究[27]。

所以和SM土壤采样大西洋森林植被在不同的网站。六分区采样面积,名为S1 S6对应“Bonfim Amarelo,”“Bonfim Vermelho,”“Ajax”“托特,”“Campo Umido,”和“Cavalinho”地区,分别为(26]。同样,SM分区命名来自MA01 MA10,对应的地区减少高度“塞拉做Mar”山脉(27]。塞拉多地区是唯一一个与重复每个库的两部作品从大西洋森林没有复制。出于这个原因,塞拉多的序列复制样品合并,这样相同的标准被用于各个领域。

这项工作中所使用的序列是来自细菌在土壤上层10厘米(25,26)或20厘米(27]。这些作品使用bacteria-specific引物27 f (5′AGA GTT TGA中医TGG CTC AG) 3′)和1492 r (5′GGY TAC CTT GTT ACG行动T 3′) (32)评价的多样性。

2.4。比较Acidobacterial社区

分配16 s rRNA分类层次结构基因序列,序列分类使用2011绿色煤电MOTHUR ready-files 16 s rRNA序列的数据库(http://www.secondgenome.com/go/2011-greengenes-taxonomy/)[33)与classify.seqs函数在MOTHUR [34阈值),使用90%的信心。序列由绿色煤电(33)属于门Acidobacteria选择与MOTHUR [34从总细菌序列数据库(HM580079 HM 581508和HM563080 HM563647从当前研究HM063843 HM063928 [26];EF135620 EF136358和GU071058 GU071072从[27])。SA所以数据库序列长度是大约450个基点,而对于SM数据库是大约270个基点。从三个领域的所有库被规范化大约相同数量的序列。从三个acidobacterial数据库序列(SM, SA)对齐使用程序CLUSTALX 2.1 (35]。对齐方式是手动校对和修正必要时使用生物编辑(http://www.mbio.ncsu.edu/)[36]。

MOTHUR [34)是用于构造矩阵的距离聚集在97%和85%水平对齐序列的序列相似性计算丰富的非参数指标(即。Ace和Chao1)和多样性(即。,辛普森和香农)as well as coverage for each acidobacterial community.

2.5。系统发育分析

对齐序列被聚集到操作分类单元(辣子鸡)使用MOTHUR [34]。这个项目也被用来定义和独特的辣子鸡acidobacterial社区之间共享,SM和SA维恩图序列相似性为97%和85%的水平。

避免冗余序列,一个acidobacterial序列的系统发育树构建只有代表OTU集群获得MOTHUR使用序列相似性水平的85%。从培养Acidobacteria序列都是包含在与代表序列对齐。树是由软件超级5.05 [37),neighbor-joining方法,Jukes-Cantor模型替代和引导1000人。

2.6。统计分析

主成分分析(PCA)与一个矩阵基于variance-covariance和轴代表土壤理化特征或子组的相对丰度Acidobacteria执行与过去v.2.16 [38]。每个矢量指向的方向各自的价值增加。

相关分析之间的物理化学参数和执行每个acidobacterial子群的相对丰度R软件v2.15.1 [39]。皮尔森系数估计和假设被接受时 值小于0.05。所有 BH值调整的方法(40)和Bonferroni调整(41]。BH方法严格小于Bonferroni调整。

3所示。结果

Acidobacteria多样性在巴西土壤样品分析了基于16 s rRNA基因克隆库评估acidobacterial序列的共同的核心。此外,不同的子组特定于每个生物群落及其特点进行了研究,确定哪些Acidobacteria组由每个环境选择。

选择物理化学参数为每个区域研究已经编译表1。考虑到所有这三个地区不同类型的植被和土壤采样在同一生态区,库之间的一些差异是遇到SA面积(CS、SS、CD、镁),所以(S1-S6), SM (MA01-MA10)。平均来说,大西洋森林的土壤有较高含量的3 +可交换阳离子(Al3 +和H+)和磷(P)比塞拉多土壤(表1)。有趣的是,“玛塔·德“”在塞拉多(MG)土壤生物群落有更大的这些参数的值比其他相同的土壤生物群落接近它大西洋森林土壤的特征。这里描述土壤是酸性的;然而,在这项研究中从大西洋森林土壤pH值显示一个数量级低于土壤从塞拉多(表1)。


区域 分区 pH值 艾尔+ 3(cmolc/ dm3) H +基地(cmolc/ dm3) Ca+ 2(cmolc/ dm3) 毫克+ 2(cmolc/ dm3) P(毫克/ dm3) K (cmolc/ dm3)

SA(草原) CD 4.60 1.90 10.10 0.20 0.10 0.75 0.09
CS 4.85 0.90 7.80 0.20 0.10 1.75 0.08
毫克 4.50 3.20 14.15 0.50 0.10 5.00 0.14
党卫军 4.70 1.85 10.50 0.20 0.10 1.25 0.10

SM *(大西洋森林) MA01 4.00 3.70 18.80 0.60 0.30 4.20 0.20
MA02 3.70 2.50 9.00 0.30 0.20 1.90 0.09
MA03 3.90 2.60 11.30 0.30 0.20 7.00 0.11
MA04 3.80 3.20 11.30 0.30 0.20 3.20 0.11
MA05 3.80 2.90 11.30 0.30 0.20 5.70 0.12
MA06 3.90 2.50 12.10 0.50 0.30 13.70 0.24
MA07 4.00 1.80 6.70 0.60 0.50 20.20 0.08
MA08 4.40 1.40 6.70 0.90 0.80 1.10 0.12
MA09 3.80 3.40 12.10 0.30 0.20 3.20 0.13
MA10 3.80 5.40 16.30 0.30 0.20 6.50 0.14

所以* *(大西洋森林) S1 4.84 0.79 3.56 0.08 0.06 0.09 0.03
S2 4.83 1.02 3.90 0.33 0.03 0.12 0.11
S3 4.91 2.84 14.22 0.09 0.07 2.11 0.15
S4 3.84 3.40 17.50 0.22 0.11 9.15 0.12
S5 4.58 3.94 18.50 0.17 0.14 6.30 0.23
S6 4.37 1.71 8.16 0.05 0.04 0.74 0.04

稀树大草原(SA):“塞拉多日本电装”(CD),“campo sujo”(CS),(毫克),“玛塔·德“塞拉多美国这篇”(SS)。
3月(SM): *塞拉做MA01, MA02, MA03, MA04, MA05, MA06, MA07, MA08, MA09, MA10 [27]。
* * Serra dos Orgaos(所以):网站1到6 (S1, S2、S3、S4 S5,和S6) (26]。
3.1。Acidobacterial分类

所有土壤采样在塞拉多和大西洋森林分区发现超过50%的序列被列为Acidobacteria根据绿色煤电分类学分类,除了网站5 (S5)“塞拉dos Orgaos”(所以)细菌社区,如前所述[26]。这个门是紧随其后的是其他丰富的类群,如变形菌门,Chloroflexi, Verrucomicrobia, Gemmatimonadetes和放线菌。

从总细菌区图书馆,1056年,403年和449年acidobacterial序列进行分析得到的塞拉多(SA)、“塞拉dos Orgaos”(因此),和“塞拉做3月”(SM),分别。执行所有的分析,我们执行的一个子集序列的数量从SA区域规范化的序列和SM。

16 s rRNA基因从三个方面分析了图书馆根据序列的数量为每个子群相对于总acidobacterial序列(图1)。GP1中是主要的acidobacterial集团在所有细菌社区研究,尤其在塞拉多占主导地位的土壤(SA),它对应于72.4%的序列。然而,相对塞拉多(SA)土壤,子群GP2主要在大西洋森林土壤。专门为“塞拉做Mar”, GP1中和GP2序列的比例几乎相同,分别为37.0%和36.3%。最后,GP3相似比例的读取了所有三个土壤学(即。塞拉多13%,11.4%“Serra dos Orgaos,”和“塞拉做Mar”)为15.6%。序列从其他Acidobacteria GP4等团体,GP5, GP6, GP7, GP15, GP17也发现在某些土壤样本的比例较低。

3.2。Acidobacterial社区结构

比较之间的丰富性和多样性acidobacterial 16 s rRNA基因从三个方面研究,获得MOTHUR被用来计算Ace和曹国伟丰富度指数和香农和辛普森多样性指数三个领域的所有库在每一个(例如,塞拉多(SA),大西洋森林收集“塞拉dos Orgaos”(因此),和大西洋森林收集“塞拉做3月”(SM))。观察和估计数量的辣子鸡也假定的物种多样性指数(即。,97%的相似性)[42)和子组(即。,85%,considered as the equivalent to the Acidobacteria subgroups, e.g., GP1, GP2, etc.) [43]表明更大的丰富性和多样性领域的大西洋森林相比,塞拉多(表2)以极大的可变性辣子鸡估计的数量和多样性指数在图书馆从每个区域(表S1)。虽然之间的区别“塞拉dos Orgaos”和“塞拉做Mar”网站很小,前者提供了一个更高的丰富性和多样性的降低值表示的报道。此外,稀疏曲线计算97%的相似性表明塞拉多(SA),尤其是CS子样品从草原区域,丰富,因为它更接近于最低达到高原(图2)。然而,“玛塔·德“”区域(MG)的塞拉多值观察到的辣子鸡类似库从大西洋森林地区(SM)(图2)。


区域采样 相似性截止 Nseqs1 抽泣2 曹国伟 王牌 香农 辛普森 %覆盖率

稀树大草原(SA) 97% 432年 134年 321.05 314.59 3.78 0.063 79.86
塞拉做3月(SM) 97% 443年 192年 354.03 483.82 4.81 0.011 75.17
Serra dos Orgaos(所以) 97% 403年 210年 435.07 667.94 4.95 0.010 65.76
稀树大草原(SA) 85% 432年 12 17 25.91 0.99 0.549 98.84
塞拉做3月(SM) 85% 443年 13 14 18.13 1.69 0.243 99.32
Serra dos Orgaos(所以) 85% 403年 18 28.5 38.31 1.64 0.292 98.26

的组合数;2观察序列。

维恩图使用97%和85% 16 s rRNA基因序列相似度达标(数字3(一个)3 (b))在MOTHUR构造。在分类两个层面,OTU丰富性在塞拉多低,正如前面所示的表2。GP1中群是最丰富的塞拉多,由29个辣子鸡在97%相似性水平(98序列)。这个小组是由36个辣子鸡SM(60序列)和46个辣子鸡这样(57序列)(表S2)。这也表明了两个大acidobacterial丰富的土壤从大西洋森林也分享更多的辣子鸡97%相比土壤与塞拉多共享辣子鸡。

主成分分析(PCA)在考虑物理化学变量无法解释acidobacterial图书馆之间的差异三个方面;我们可以看到,“玛塔·德“”(MG)植被类型从塞拉多倾向于独立于其他SA库和集群与其他和SM库(图4(一))。GP1中向量和GP2丰度是主要的解释种族隔离的地区执行的PCA与acidobacterial子组丰富(图4 (b))。此外,SA的方差和SM库是更好的了3 +和H +和GP2丰富(数字内容4(一)4 (b))。

皮尔森相关系数分析了物理化学参数和GP2序列丰富。BH方法和Bonferroni调整被用来纠正 价值多重比较。后者是一个保守的方法,确保错误类型我不(假阳性),尽管它是更容易观察误差II型(假阴性)。从这个意义上说,黑洞计算方法也更宽容。该小组2 (GP2)更丰富的大西洋森林地区和pH值呈现负相关的趋势(图5)。也发现GP2序列的数量呈正相关,3 +内容和消极与GP1中序列(图5)。

3.3。Acidobacterial系统发育重建

系统发育树构建基于代表序列为每个OTU使用序列相似性阈值(即85%。子组级)(图6)从所有栽培Acidobacteria随着序列。

系统发育重建(图6)是提供一个深入的分析,从每个地区(即代表序列。共享和专用辣子鸡)的维恩图如图3 (b)。从树中21个辣子鸡,没有被发现只在塞拉多,两个辣子鸡(代表4序列)大西洋森林独有“塞拉做3月,”和六个辣子鸡是大西洋森林独有“塞拉dos Orgaos”(图6、空白广场和圈子,职责)。只有一个GP15 OTU代表“塞拉做Mar”这是唯一GP15序列中描述这项工作,和其他2序列分布在GP2组。“塞拉dos Orgaos”提出了最伟大的多样性有一个OTU代表在GP2进化枝,一个在GP4,其他四个代表GP1中。

4所示。讨论

比较分析16 s rRNA的基因序列在塞拉多和大西洋森林已经表明,九门在几乎所有土壤类型最丰富的。具体地说,这些一般丰富的门变形菌门,Acidobacteria,放线菌,Verrucomicrobia,拟杆菌门,Chloroflexi, Planctomycetes, Gemmatimonadetes,厚壁菌门1]。在塞拉多土壤Acidobacteria与超过50%的序列,在大西洋森林“塞拉dos Orgaos”占29%至54%的序列取决于特定的网站(26)和63%的序列“塞拉做3月”(27]。acidobacterial序列的大量出现在16 s rRNA图书馆类似之前报道使用焦磷酸测序技术也由我们集团(44]。

尽管Acidobacteria通常描述在土壤微生物多样性研究,它们在生物地球化学循环中的作用和对微生物群落结构的影响主要是未知的。当前工作提出acidobacterial社区三个方面从两个巴西的生物群落。更丰富的GP2在土壤从大西洋森林和“马塔de“”地区从塞拉多证明,表明影响环境的大量acidobacterial子组。GP2不是通常所描述的文献[1,22,23,45),在巴西土壤只有被描述为塞拉多土壤宏基因组DNA的研究图书馆(46]。这可能是有价值的信息为未来的研究,旨在孤立GP2子群的生物。

Acidobacteria数值丰富的土壤可能反映出这个门对分解的贡献,一个重要的生态功能为Acidobacteria建议。这个角色被建议由于几个基因的存在可能的一部分碳水化合物polymer-degrading通路(47- - - - - -49]中描述的大部分Acidobacteria隔离,尽管事实上他们是贫瘠土壤中生物有机质呈负相关(50]。

对齐的acidobacterial序列从塞拉多(工作),大西洋森林在“塞拉dos Orgaos(所以)”(26),和“塞拉做3月(SM)”27)和分类分析显示的优势GP1中土壤,其次是GP2和GP3。的患病率GP1中,此前曾报导过GP2布鲁斯et al。26在如此。GP2更丰富的大西洋森林土壤相比,塞拉多土壤和这些序列晋升塞拉多之间的差异和大西洋森林PCA(图所示4 (b))。

GP1中Acidobacteria是最在文献中提到的子群的成员是最容易可栽培的[1]。GP2 Acidobacteria子组GP1中,GP3相对更丰富的土壤进行了研究。必须指出的是,GP1中丰度高,GP2,大西洋森林里GP3和塞拉多(即土壤样品。每组内,系统冗余)并不一定意味着功能冗余51]。另一方面,如果Acidobacteria群内也有类似的生态角色、功能冗余可以缓冲环境干扰(即重要。,“保险假说”(52])。

利用主成分分析法(PCA)获得的结果(图4)表明,”塞拉多美国这篇塞拉多”、“电装”和“sujo撒广场”也有类似的acidobacterial社区。相比之下,“玛塔·德“”是更遥远的其他领域的PCA分析。这些结果可能与土壤的理化性质,如“马塔de“”土壤是最不同的塞拉多土壤研究,呈现较高的有机碳含量、磷、钙、和粘土含量较低(44]。此外,acidobacterial社区形象不仅可能影响植被的土壤特性也。acidobacterial社区概况和土壤特征因素相互交织,相互影响。序列从塞拉多(SA)和“塞拉做3月”(SM)单独分组。只有acidobacterial序列采样区域的“塞拉dos Orgaos”没有彼此集群(图4 (b))。

大西洋森林的这两个区域显示大acidobacterial丰富性和多样性的塞拉多土壤相比要么既定水平的物种(97%序列相似性)或子组水平(85%序列相似性)。“塞拉dos Orgaos”呈现出丰富性和多样性(表略高2)比“塞拉做3月”,这是符合更多的独家辣子鸡(数据显示在维恩图3(一个)3 (b))。

在系统发育重建(图6)、最丰富的OTU由666序列,发现acidobacterial库的三个方面(SA-SO-SM)聚集在一起以“CandidatusKoribacter versatilis”(也称为Ellin345) (47]。这个OTU代表序列显示,93%相似的“CandidatusKoribacter versatilis”16 s rRNA基因序列是一个有氧和异养细菌,使用碳源和不同层次的复杂性。这些共同特征的其他属群1 (GP1中),如Acidobacterium [5),Terriglobus,Acidicapsa,Acidiphila,Telmatobacter,Bryocella, Granulicella,Edaphobacter

另外两个综合演化支在种系发生树(图6GP2和GP3。然而,没有培养GP2的代表。GP3 OTU代表之一显示,93%相似的序列Candidatus Solibacter usitatus也称为Ellin6076 [47),这也是一个异养生物,一个基因组显示不同类型的碳水化合物基质降解的能力,也能够减少硝酸盐和亚硝酸盐。Acidobacterium capsulatum、Ellin345 Ellin6076 GP1中,似乎耐水压力(47]。

最近,Blastocatella fastidiosa、异养和有氧Acidobacteria GP4一直孤立(19)与其他辣子鸡和集群从目前的研究,显示90%相似面积OTU独家的库之一。的患病率GP1中相比,GP4, GP6 Acidobacteria从北半球的温带森林1,53),在巴西这里土壤研究,只有一小部分GP4序列(图1)。这可能是由于这些土壤的pH值较低,随着GP4丰度呈正相关,pH值(22),即使从GP4唯一已知的孤立,Blastocatella fastidiosa从草原土壤中分离,温和的酸性pH值(即。在纳米比亚,接近6.0)。

环境特征预测社区之间的差异比地理距离(45]。在这项研究中,土壤理化参数来源于植物可能是影响因素之一acidobacterial多样性,PCA和维恩图、acidobacterial序列的两个大西洋森林土壤集群相互接近,从草原“马塔de“序列。主成分分析(图4(一))x设在解释大部分土壤的不同分组的大西洋森林分区和“马塔de“”塞拉多分区(MG)通过提供更高的铝,内容可交换阳离子(Al3 +和H+),和磷。另一方面,pH值解释了所有其他的集群分区的塞拉多一些大西洋森林网站。

主成分分析显示了一个使用大量的子组因素主要由大量的类似的分区分组解释GP1中并GP2(图4 (b))。根据皮尔森系数(图5),大量的GP2呈现出显著(R= 0.7405)与高土壤铝含量正相关。类似的土壤铝含量高和总acidobacterial丰度之间的相关性已经报道了亚马逊森林(54]。这是一个重要的结果是可能世界上50%的耕地土壤酸性(特别是热带和亚热带)导致铝溶解度增加3 +的水平,一种是有毒的作物(55]。本文提供的数据表明,GP2 Acidobacteria可能有一些代谢公差在土壤铝。

一些土壤参数可能不影响acidobacterial社区的作用而影响结构的特定子组(23]。这可能是观察到的负相关的原因发现丰富的GP1中,GP2(图5)。另一个研究已经提出了一个相反的趋势,丰富GP1中和GP4之间。GP4丰度会增加,增加土壤pH值,表明不同的子组的成员GP1中酶活性和GP419),这也可能是GP1中与GP2目前的研究。

在这个工作我们acidobacterial社区的描述三个不同地点的两个巴西的生物群落。Acidobacteria隐藏其他层的无所不在的分布的复杂性不同phylotypes可能是专属于特定区域。以前观察到当整个细菌多样性研究社区在这里观察到在一个门。有趣的是指出的丰度和多样性序列Acidobacteria足以单独的区域内,从大西洋森林和塞拉多分区。此外,仔细分析能够揭示相似性塞拉多“马塔de“”和大西洋森林,也是相关的GP2丰度高。这些发现仅仅是开始了解Acidobacteria在大西洋森林的生态作用和塞拉多生物群落。最后需要注意的一点是,它应该提到高大量Acidobacteria土壤中一般来说,这一组可能的酶和生物技术感兴趣的其他产品当土壤宏基因组筛选库。这种潜在的一个例子是最近发现的一个新的脂肪酶Acidobacteria [56)来自一个大西洋森林土壤宏基因组库(27]。

作为GP2没有培养代表已经被描述,就应该隔离生物从这个acidobacterial群可能的方法描述的塞拉多(57]。这将使基因组调查和见解代谢功能或测试假设抗铝和增长的抑制GP1中与GP2 Acidobacteria之间。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

Elisa c·p·Catao和Fabyano a·c·洛佩斯的贡献同样这项工作。

确认

这项工作是支持由FAP-DF及CNPq。

补充材料

在南美巴西地图描绘所有六个生物群落地图表示在图S1。空白的三角形,圆形和方形符号代表“塞拉dos orgaos”区域采样(因此),“塞拉做3月”(SM)和“塞拉多”(SA),分别。

我们想把传说中的表补充材料:

表S1。acidobacterial数据库的丰富性和多样性指数分别为所有库(16 s rRNA基因序列相似度97%和85%达标)。表S2。独特的和共享的辣子鸡和序列根据acidobacterial子群,使用97%,截止16 s rRNA基因序列的相似性。

  1. 补充材料

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