湖泊沉积植物DNA宏条形码技术在青藏高原植被调查中的应用

Application of plant DNA metabarcoding of lake sediments for monitoring vegetation compositions on the Tibetan Plateau

吴铠 ¹李凯 ¹贾伟瀚 ²Kathleen R.STOOF-LEICHSENRING ³Ulrike HERZSCHUH ⁴倪健 ¹廖梦娜 ¹田芳⁵

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作者信息

1. 浙江师范大学生命科学学院,金华 321004
2. Polar Terrestrial Environmental Systems Research Group,Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research,Potsdam 14473,Germany;Institute of Environmental Science and Geography,University of Potsdam,Potsdam 14476,Germany
3. Polar Terrestrial Environmental Systems Research Group,Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research,Potsdam 14473,Germany
4. Polar Terrestrial Environmental Systems Research Group,Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research,Potsdam 14473,Germany;Institute of Environmental Science and Geography,University of Potsdam,Potsdam 14476,Germany;Institute of Biochemistry and Biology,University of Potsdam,Potsdam 14476,Germany
5. 首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048
折叠

摘要

得益于环境DNA技术的快速发展,沉积DNA(sedDNA)正在成为偏远地区植被监测和调查的便捷方法,并具有较大的发展潜力.青藏高原气候环境条件恶劣,同时小型湖泊众多,利用sedDNA进行植被调查不仅有助于了解高原现代植被状况,也是进行高原古植被重建的潜在需求.本研究以中国青藏高原西南部59个泡子/湖泊表层沉积物为研究对象,使用通用植物引物g-h扩增叶绿体trnL(UAA)内含子P6环区,获取了 sedDNA中的植物组成信息,并将其与野外植被调查记录和沉积物花粉数据进行对比分析,探讨了基于沉积物的植物DNA宏条形码技术在青藏高原地区现代植被监测和古植被重建中的适用性和局限性.研究结果表明,植物DNA宏条形码信号共记录了186个陆生植物类群,其中30.1％的序列可以鉴定到种水平.植物sedDNA方法可以揭示调查地点周围的主要植物类群(包括菊科、莎草科和禾本科)以及重要植被组合.植物sedDNA的类群数量和分类学分辨率均超过花粉分析(75个类群,其中5.3％的类群可以鉴定到种水平).与花粉保留大量的区域植物信号(包括松属和蒿属)不同,植物sedDNA反映了高度局地的植物信号,凸显了植物sedDNA在局地植被监测和重建中的重要性.综上所述,(小型)湖泊植物sedDNA宏条形码研究在未来的青藏高原区域植被监测和重建中值得更多的关注.

关键词

沉积DNA/宏条形码/花粉/植被组成/青藏高原

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出版年

2024

中国科学(地球科学)

中国科学院

中国科学(地球科学)

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.828

ISSN：1674-7240

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