Sebacinales community structure in roots and soils along land use gradients of the German Biodiversity Exploratories
Final Report Abstract
Im Projekt zur Untersuchung der Struktur von Artengemeinschaften der endophytischen Sebacinales entlang eines Landnutzungsgradienten (durchgeführt in den Deutschen Biodiversitäts Exploratorien) konnten wir alle drei Projektziele erreichen. Es ist uns gelungen, ein Sebacinales spezifisches, auf Illumina MiSeq beruhendes, deep sequencing Protokoll zu entwickeln, welches Einblicke in bisher nicht gekanntem Ausmaß in die Artengemeinschaften der endophytischen Sebacinales ermöglicht. Dabei haben wir konsitent höhere Artenzahlen als mit dem klassischen Klonierungs- und Sanger-Sequenzierungsverfahren erhalten, ohne jedoch die Ordnungsspezifität des letzteren Verfahrens zu verlieren. Wir benutzten dieses Protokoll, um den Einfluss von Landnutzung, Bodeneigenschaften und Pflanzenarten auf Sebacinales Artengemeinschaften zu untersuchen. Die Proben für diese Arbeit entstammten den Graslandflächen der Deutschen Biodiversitäts Exploratorien. Im Gegensatz zu unseren Erwartungen konnten wir nur im südlichsten Exploratorium einen negativen Effekt der Landnutzung auf den Artenreictum der Sebacinales festestellen, ein Einfluss auf die Artenzusammensetzung zeigte sich nicht. Stattdessen hatten Nährstoffverfügbarkeit (Stickstoff, Phosphor und Schwefel) einen starken Einfluss auf den Artenreichtum der Sebacinales. Die Artengemeinschaften wurden vor allem durch die phylogenetische Distanz swischen den Arten und der Interaktion zwischen Bodeneigenschaften und phylogenetischer Distanz bestimmt. Bei der Erweiterung unserer Studie auf die bodenbewohnenden Sebacinales der gleichen Untersuchungsflächen, beobachteten wir vergleichbare Ergbnisse. Eine Ausnahme war , dass die negativen Landnutzungseffekte auf den Artenreichtum der Sebcinales hier auch im mitteldeutschen Exploratorium auftraten. Die anderen Einflussfaktoren auf Diversität und Artenzusammensetzung waren die gleichen wie bei den wurzelbewohnenden Sebacinales. Entsprechend waren Artenzahl und Artenzusammensetzung zwischen wurzel- und bodenbewohnenden Sebacinales hoch korreliert. Wie wir erwartet hatten, waren wurzelbewohnende Sebacinales Artengemeinschaften signifikant verschachtelt (nested) in bodenbewohnenden Artengemeinschaften. Dieses Ergebnis bestätigt unsere Vermutung, dass letztere ein wichtiges Diversitätsreservoir für die wurzelbewohnenden, endophytischen Sebaicinales darstellen.
