《Frontiers in Fungal Biology》：Metabarcoding insights into the fungal diversity and biotechnological potential of mangrove sediments in Ecuador’s Reserva Ecológica Manglares Churute
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本综述首次采用ITS86-ITS4引物对厄瓜多尔楚鲁特红树林保护区（REMC）沉积物真菌群落进行宏条形码（Metabarcoding）分析，揭示其以子囊菌门（Ascomycota，68%）和担子菌门（Basidiomycota，30%）为主导的群落结构，并发现潜在植物病原菌Ascochyta异常富集（27%）。研究填补了新热带区红树林微生物组分子数据的空白，为理解人为干扰下关键碳汇生态系统的微生物功能及生物技术资源开发提供了重要基线。
1 引言
红树林作为高生产力生态系统，在海岸线保护、碳封存和维持生物多样性方面具有重要生态价值。其微生物群落尤其是真菌，在有机质分解（如纤维素和木质素降解）、养分循环等关键生态过程中发挥核心作用。然而，新热带地区特别是厄瓜多尔受保护红树林区的沉积物真菌群落，缺乏分子层面的系统研究。传统形态学方法因培养限制难以全面揭示真菌多样性，大量微生物“暗物质”被忽视。宏条形码技术通过DNA测序可突破此局限，已在亚洲红树林研究中证实其有效性。厄瓜多尔红树林主要分布在埃斯梅拉达斯、马纳比、瓜亚斯和埃尔奥罗省沿岸，面临虾养殖、城市化及气候变化等威胁。楚鲁特红树林生态保护区（REMC）作为RAMSA?R站点和严格自然保护区，其“拉弗洛拉”小径区域受旅游活动影响显著，但此前仅通过培养方法获得有限真菌种类信息，沉积物真菌群落整体特征未知。
2 材料与方法
2.1 样品采集
研究在REMC保护区的“拉弗洛拉”小径设置8个采样点（间距100米），于2021年3月雨季低潮时采集10厘米深沉积物样品。样品保存于4°C并转运至-20°C冷冻直至DNA提取。采样设计考虑了旅游活动导致的人为干扰梯度，但未同步测定盐度、pH等环境参数。
2.2 DNA提取与测序
使用土壤DNA提取试剂盒从0.25克沉积物中提取环境DNA，通过Illumina MiSeq平台进行测序。采用ITS86-ITS4引物扩增真菌rRNA基因簇的ITS2区域，构建文库并进行2×301 bp双端测序。原始数据以FASTQ格式存储并上传至Illumina BaseSpace分析平台。
2.3 生物信息学分析
利用ITS宏条形码应用和UNITE真菌ITS数据库v7.2进行 taxonomic 分类。通过比对ITS86-ITS4区域序列，在门、纲、目、科、属、种水平统计群落组成，未分类序列单独记录。
2.4 生物多样性分析
计算α多样性指数包括优势度（Dominance）、香农多样性（Shannon index）、丰富度（Richness）、皮卢均匀度（Pielou’s evenness）和Chao1估计值。β多样性通过Bray-Curtis相异度矩阵评估，并进行主坐标分析（PCoA）和非度量多维尺度分析（NMDS）。利用iNEXT包绘制基于样本和测序深度的稀疏曲线，并通过Spearman秩相关分析属水平共现网络。
3 结果
3.1 分类组成
测序共获得1,027,731条 reads，平均每样本128,466条。鉴定出10个真菌门，其中子囊菌门（67.52±2.84%）和担子菌门（30.24±2.65%）占绝对优势，2.10±0.25%的序列在门水平未分类。次要门如被孢霉门（Mortierellomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）等相对丰度均低于0.1%。在纲水平，座囊菌纲（Dothideomycetes，37.54±1.49%）、伞菌纲（Agaricomycetes，29.42±2.65%）和散囊菌纲（Eurotiomycetes，25.00±1.33%）为主导类群。属水平上，Ascochyta（27%）、Antrodia（24%）和Talaromyces（17%）为最优势属，与Penicillium、Ceramothyrium等前6属共同贡献超过75%的总丰度。物种水平，Didymella rabiei（无性型Ascochyta rabiei，26.93±1.30%）、Antrodia sp.（21.84±2.41%）和Talaromyces ruber（15.15±0.64%）为最丰富物种。
3.2 多样性模式与群落结构
样本2005L2-70物种丰富度最高（574种），2005L2-69香农指数最高（H′=2.166）。稀疏曲线表明增加采样点而非测序深度能更有效捕获总多样性。PCoA和NMDS显示大部分样本真菌群落结构相似，但样本2005L2-71（S2）明显偏离主集群，显示独特组成。共现网络分析揭示Ascochyta与Penicillium、Talaromyces等属显著正相关（Spearman ρ≥0.7），暗示其可能共同响应植物碎屑输入等环境因子。
4 讨论
4.1 方法学进步与区域特性
本研究通过宏条形码技术首次揭示REMC沉积物真菌群落的分子多样性，显著扩展了此前基于培养的研究认知。与厄瓜多尔桑泰岛湿地以Cladosporium和Talaromyces为主的群落相比，REMC以Ascochyta和Antrodia为特征，凸显生境特异性和局部环境因素的影响。“拉弗洛拉”小径旅游压力可能通过养分输入或干扰 regime 促进Ascochyta等病原相关类群增殖，其丰度或可作为生态系统压力 bioindicator。
4.2 全球格局与生态功能
REMC真菌群落在门级组成上与亚洲、美洲红树林研究一致，支持红树林沉积物核心功能框架的保守性。优势属Antrodia（木质素降解）和Talaromyces（水解酶生产者）表明群落活跃参与难降解有机质转化。然而，Ascochyta（Didymella rabiei）的异常优势（26.93%）在红树林研究中罕见，其生态角色可能超越植物病原范畴，涉及腐生生活或应激响应。共现网络中其与腐生菌的强关联支持这一假设。
4.3 生物技术潜力与保护启示
Talaromyces和Penicillium等属的检出凸显REMC作为新型抗菌剂、酶制剂资源库的潜力。研究强调宏条形码在捕获“微生物暗物质”方面的优势，为后续分离培养提供优先靶点。将微生物组监测纳入红树林管理策略，对维护碳汇功能、抵御环境压力具有重要意义。
5 结论
本研究为REMC沉积物真菌多样性建立首份分子基线，揭示其兼具全球共性和局部特异性的群落特征。Ascochyta的突出地位提示需关注人为干扰对红树林微生物平衡的潜在影响。未来研究应整合环境参数监测、时空动态采样及功能验证，以深化对真菌群落驱动机制的理解，推动红树林生态系统的科学保护和生物资源可持续利用。
