The ISME Journal | 北冰洋SAR11细菌的多样性和生物地理学

推荐：江舜尧

编译：Frank

编辑：十九

加拿大康考迪亚大学生物系David A. Walsh等人于2019年9月9日在The ISME Journal发表题目为《Diversity and biogeography of SAR11 bacteria from the Arctic Ocean》的文章，该文章首次在基因组水平对SAR11菌群进行研究，为中生代生态型的存在提供了支持。

文章摘要

北冰洋与其他海洋相对隔离，并且由于具有不同的演变进程、营养物质、温度和盐度特征而形成显著的分层水团，为研究局部适应性提供了最佳环境。全球性分布的SAR11菌群由多种与特定海洋环境相关的生态型组成，但目前对北极SAR11菌群的多样性知之甚少。本研究使用ITS分析和宏基因组-组装基因组（MAGs）对SAR11菌群的多样性进行分析。北极SAR11菌群由S1a，S1b，S2和S3分支组成，并受水质和深度影响。水质较淡的表层由与北极和半咸水相关的生态型（S3衍生的P3.2）主导。相反，更深的太平洋水域由S2进化的P2.3生态型主导，作者在其中发现了一种在北冰洋以外罕见的新型亚门（P2.3s1）。包括与S2b子分支同源的MAG在内，北极S2衍生的SAR11菌群MAGs都限制性分布在高纬度地区，这一发现与双极生态型和北极特有现象一致。这些结果将海水分层的北冰洋置于SAR11全球生物地理学之中，并为未来北冰洋物种适应性进化研究确定了SAR11谱系。

文章中重要图片说明 

图1 | 研究元数据和SAR 11的系统发育概况。

a.西北冰洋宏基因组的取样位置。

b.取样位置环境概况：温度，盐度，叶绿素a荧光和硝酸盐。

c.包括北极样品和参考序列的ITS系统发育。

图2 | SAR11种系型在北冰洋的分布。

a.样本中北极SAR11种系型ITS区域覆盖度。

b.基于不同ITS种系型覆盖度的北极样本Bray-Curtis相异度主坐标分析。

图3 | 北极SAR11 MAGs的系统发育环境和分布。

a.基于39个直系同源基因座的最大似然系统发育。

b.覆盖西北极海洋宏基因组的北极MAG覆盖度。

图 4 | SAR11基因组的全球生物地理学。

a.海洋层和海洋区域的北极MAG和参考基因组的RPKG表。

b.基于北极MAG和参考基因组的RPKG值的宏基因组样本Bray-Curtis相异性的主坐标分析。

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