《Microbiology Research》：Seasonal Dynamics of Eukaryotic Microbial Communities in the Mussel (Mytilus coruscus) Raft-Culture Area of Gouqi Island
Yaodong He,
Zhengwei Peng,
Fenglin Wang,
Peitao Liu,
Shirui Mu,
Yaqiong Wang and
Xiumei Zhang
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真核微生物，包括微藻、原生生物、真菌和微型后生动物，是能量流动和养分循环的关键驱动因子，共同构成了微生物食物环，同时也是环境健康的重要指标。为探究贻贝养殖区真核微生物的季节性变化，研究人员从不同季节的海水表层和底层共采集了96份水样。采用18S rRNA基因高
真核微生物，包括微藻、原生生物、真菌和微型后生动物，是能量流动和养分循环的关键驱动因子，共同构成了微生物食物环，同时也是环境健康的重要指标。为探究贻贝养殖区真核微生物的季节性变化，研究人员从不同季节的海水表层和底层共采集了96份水样。采用18S rRNA基因高通量测序技术表征了微生物群落结构的演替并识别了关键影响因子。结果表明，表层和底层水体间的真核微生物群落存在显著的季节性差异。冗余分析（RDA）显示，群落结构的季节性变化主要由温度、溶解氧（DO）和盐度等环境因素驱动。共现网络分析表明，表层水网络表现出更多的节点和边，以及更高的模块化程度，暗示了群落内部更明显的生态位分化和更高的自然连通性。这些发现为理解Gouqi岛贻贝养殖区真核微生物群落对季节性变化的响应机制提供了基础数据。
研究人员针对Gouqi岛贻贝筏式养殖区真核微生物群落的季节性动态展开了系统性研究，相关成果发表于《Microbiology Research》。研究背景源于海洋微生物群落在全球生物地球化学循环中扮演着基础性角色，真核微生物作为生态系统的重要组成部分，其分解有机废物、转化营养盐及抑制病原体的功能对维持养殖生态系统健康至关重要。然而，现有研究多集中于原核生物（细菌和古菌），对真核微生物在季节性尺度上的相互作用及其功能影响的研究尚不充分，且贻贝养殖活动具有明显的季节性特征，其对水体微环境及真核微生物群落的具体调控机制尚不明确。为此，研究人员提出了季节性变化会改变真核微生物群落组成及筏式养殖系统通过调节水生微环境影响群落结构的假设，旨在阐明Gouqi岛海域真核微生物群落的季节性动态及其驱动机制。
在关键技术方法上，研究人员于2023年4月至2024年1月期间，在浙江舟山Gouqi岛海洋牧场贻贝筏式养殖区的12个采样点（S1-S12），分春、夏、秋、冬四个季节采集表层（0.5-1米）和底层（距海底1米）海水样本。通过分析温度、pH、盐度、溶解氧（DO）、叶绿素a（Chl-a）、营养盐及碳组分等环境参数，结合18S rRNA基因V5-V7区域高通量测序技术，利用QIIME 2、UPARSE、RDP classifier等工具进行生物信息学分析，并采用Alpha多样性、Beta多样性（主坐标分析PCoA、置换多元方差分析PERMANOVA）、冗余分析（RDA）、Mantel检验及共现网络分析等方法解析群落特征与环境因子的关系。
研究结果方面，环境参数分析显示，表层水温呈明显季节性变化，夏季达峰值（26.31±0.6°C），夏季底层出现低氧（2.72±0.5 mg/L DO），叶绿素a和溶解有机碳（DOC）夏季在表层最高。群落多样性研究表明，Venn图分析揭示不同季节OTU数量存在差异，底层物种丰富度和组成复杂性高于表层；Chao1指数和Simpson指数显示夏季和秋季两水层物种丰富度和多样性显著较高，春季最低；PCoA分析表明季节解释了表层46.71%、底层44.63%的群落结构变异，是Beta多样性的主要驱动因子。群落组成分析发现，表层和底层群落优势门相似，均以未分类真菌门为主，其次是毛霉门（Mucoromycota）、芽枝霉门（Blastocladiomycota）等，其中芽枝霉门在夏季和秋季表层相对丰度较高。环境因子影响分析通过RDA表明，表层和底层群落结构分别受盐度、硝酸盐、DO及氮磷营养盐、叶绿素a、DOC等因素驱动，Mantel检验进一步证实DOC、盐度、叶绿素a等对两水层群落均有显著影响，但关键因子存在差异。共现网络分析显示，表层水网络包含更多节点（72个）和边（138条），平均度和模块化程度更高，表明其群落内部相互作用更复杂。
讨论部分指出，贻贝收获期（秋季）Chao1指数显著增加，可能与沉积物再悬浮及营养盐释放促进微生物增殖有关；温度和DO是驱动群落季节性演替的关键环境因子。优势类群如毛霉门、芽枝霉门等在物质循环中起重要作用，但其具体生态功能仍需深入探究。共现网络拓扑特征差异可能源于环境梯度而非种间真实互作。结论部分总结，该研究阐明了Gouqi岛贻贝养殖区表层和底层真核微生物群落的季节性动态，发现群落多样性和结构存在显著季节性差异，夏季和秋季表层微生物丰度高于底层，主要受温度、盐度、DO等环境因子驱动，芽枝霉门和子囊菌门（Ascomycota）为两水层共有优势类群，但大量未鉴定真菌限制了功能解析精度，共现网络分析揭示了两水层相互作用模式的差异，为评估贻贝养殖活动的生态影响提供了科学依据。
