基于cDNA克隆的亚热带阔叶林和针叶林生态系统担子菌漆酶基因多样性及其群落结构研究

摘要

作为木质素降解的关键酶之一,漆酶在森林生态系统养分循环过程中占有重要的地位.通过构建cDNA克隆文库,从mRNA水平上研究了亚热带喀斯特原生林(常绿落叶阔叶混交林)和红壤马尾松林(针叶林)凋落物层(O层)及表土层(A层,0-20 cm)中担子菌漆酶基因多样性及其群落结构.结果发现,O层担子菌漆酶基因多样性、丰富度和均匀度均以原生林远远高于马尾松林,而A层与O层的趋势相反；同一森林生态系统,原生林土壤O层中担子菌漆酶基因多样性和种群丰富度高于土壤A层,而马尾松林则O层明显低于A层.“目”分类地位上,伞菌目在两森林生态系统中占绝对优势,且在马尾松林O层中比例高达90.2％；原生林O层和马尾松林A层中存在丰富的多孔菌目和钉菇目；红菇目仅在原生林A层中检测到,且比例为12.4％.群落结构上,与原生林O层和马尾松林A层相比,原生林A层和马尾松林O层含漆酶基因的担子菌种群分布极不均匀,分别存在1和2个绝对优势种群(克隆子数占各克隆库20％以上),且分别与伞菌属、小菇属和侧耳属有较高的氨基酸相似性.此外,两森林土壤中漆酶活性、碳、氮、木质素含量均以原生林显著高于马尾松林,且O层显著高于A层.这些结果表明亚热带阔叶林和针叶林不同土壤层位中降解木质素的担子菌漆酶基因多样性和群落结构有着极大的差异,而这种差异与微生物底物的可利用性、多样性以及土壤pH等因素的综合作用密切相关.