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几种药用草本植物对医院绿地土真菌群落结构的影响认领

被引量： 1

作者：

邵秋雨

学位授予单位：

贵州大学

摘要：

土壤生态系统作为人类和微生物的共同栖息地,其微生物组成与人类健康密切相关。尤其是,医院绿地土壤,作为暴露停留于医院环境中病原真菌的重要物种储存库,其含菌土粒和灰尘在空气中的传播增加了医院院内真菌感染的风险,是一个日趋严重的公共卫生安全隐患。基于土壤微生物与植物是密切相关的共生功能体(holobiont)视角,通过改变植物种类来操纵医院绿地土壤真菌群落组成和功能具有重要的科学和实践意义。本研究以富含活性代谢产物,对人类病原真菌具天然抗菌作用的5种药用植物,紫茉莉Mirabilis jalapa、蕲艾Artemisia argyi、紫花地丁Viola philippica、车前草Plantago depressa和紫苏Perilla frutescens为研究对象。结合平板分离培养、高通量测序2种研究方法,通过盆栽试验观察供试植物3个发育阶段(生长期、开花期和枯萎期)医院绿地土壤真菌群落组成和多样性差异,以及人体潜在病原真菌的变化。同时,分析了不同药用植物医院绿地土壤真菌群落中枢类群生态功能群的差异。该研究以期筛选出对医院绿地土壤真菌群落,尤其是其中人体潜在病原具较好调控作用的一种或多种药用植物,为引种特定植物增强医院绿地土壤健康水平及维护医院院内公共卫生安全提供参考。主要研究结果如下:(1)原初医院绿地土壤可培养真菌群落优势种为茄病镰刀菌Fusarium solani(33.33%),基于高通量测序群落优势属为绿僵菌属Metarhizium(60.94%)。经盆栽试验种植药用植物,可明显改变医院绿地土壤真菌群落组成,并明显提高群落多样性。种植不同植物的医院绿地土壤真菌群落组成不同。在开花期,种植车前草和紫苏的医院绿地土壤样本,可培养真菌群落优势种分别为淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum(13.79%)、Humicola phialophoroides(16.67%),基于高通量测序各群落优势属为炭角菌目Xylariales中一未定属(18.37%)、被孢霉属Mortierella(21.34%)。种植同一植物的3生育期样本真菌群落组成也存在动态变化。紫苏3个发育阶段样本可培养真菌群落优势种依次为Cylindrocarpon olidum(16.67%)、Humicola phialophoroides(16.67%)和Talaromyces annesophieae(15.69%),基于高通量测序各群落优势属分别为被孢霉属(21.34%)、亚隔孢壳科Didymellaceae中一未定属(47.22%)和粪壳菌目Sordariales中一未定属(12.67%)。(2)经盆栽试验种植药用植物,医院绿地土壤真菌群落中人体潜在病原菌发生明显变化。基于ISHAM-ITS序列数据库注释可培养真菌结果显示,5种药用植物中的紫苏、紫茉莉和车前草各生育期样本人体潜在病原分离频率均低于原初医院绿地土壤的46.67%。基于FUNGuild平台解析高通量测序真菌群落结果显示,5种药用植物各生育期样本动物病原菌群(包括人体潜在病原)相对丰度均低于原初医院绿地土壤的61.36%。中枢类群的生态功能群解析结果显示,5种药用植物中仅紫苏和车前草样本中枢类群的优势及次优势生态功能群中均无动物病原相关菌群。(3)经盆栽试验种植5种药用植物后,可引起医院绿地土壤理化因子特征的改变。种植的药用草本植物不同,医院绿地土壤理化因子发生的变化不同。其中,p H、有机质、全磷、速效磷、全钾及速效钾大体呈下降趋势,而全氮和速效氮则呈上升趋势。通过相关性分析发现,医院绿地土壤理化因子与一些人体潜在病原菌、动物病原相关菌群及部分中枢类群显著相关,一定程度上表明通过引起土壤性质变化是药用植物调控真菌群落组成和功能的重要方式。综上,5种供试药用草本植物对医院绿地土壤真菌群落组成均具一定调控作用,其中紫苏和车前草对人体潜在病原的影响更为明显,今后可作为医院绿地土壤生物修复的备选植物。

摘要译文

关键词：

医院绿地土壤; 土壤修复; 潜在病原真菌; 动物病原菌群; 中枢类群

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

生态学

导师：

韩燕峰

中图分类号：

S154.3[土壤微生物学]

学科分类号：

0713[生态学];083606[微生物发酵工程];090301[土壤学]

D O I：

10.27047/d.cnki.ggudu.2021.003212