Page 175 - 《广西植物》2025年第10期

１０ 期 王婷等: 马尾松与格木混交林及其纯林土壤碳水化合物活性酶基因分布特征 １ ９ ０ ５

表 ３ 参与降解植物或微生物衍生成分的 ＣＡＺｙｍｅｓ 基因
Ｔａｂｌｅ ３ ＣＡＺｙｍｅｓ ｇｅｎｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｏｒ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ
来源 成分 ＣＡＺｙｍｅｓ 基因描述
Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ＣＡＺｙｍｅｓ ｇｅｎｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
植物 纤维素 ＧＨ３(β￣葡萄糖苷酶)、ＣＢＭ９(结合纤维素)、ＧＨ９(葡聚糖内切酶)、ＧＨ５(β￣葡萄糖苷酶)、ＧＨ１１６( β￣葡萄糖苷
Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ 酶)、ＣＢＭ１６(结合纤维素)、ＧＨ１２(内切葡聚糖酶)、ＧＨ８(内切葡聚糖酶 / 内切木聚糖酶) [共计 ８ 个基因]
ＧＨ３( β￣ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＣＢＭ９ ( Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｂｉｎｄｉｎｇ)ꎬ ＧＨ９ ( Ｅｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ５ ( β￣ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ１１６ ( β￣
ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＣＢＭ１６(Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｂｉｎｄｉｎｇ)ꎬ ＧＨ１２(Ｅｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ８(Ｅｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅ / ｅｎｄｏｘｙｌａｎａｓｅ) [ Ａ ｔｏｔａｌ
ｏｆ ｅｉｇｈｔ ｇｅｎｅｓ]
半纤维素 ＣＥ１(乙酰木聚糖酯酶)、ＣＥ５(乙酰木聚糖酯酶)、ＣＥ７(乙酰木聚糖酯酶)、ＧＨ２( β￣甘露糖苷酶)、ＧＨ２６( β￣甘
Ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ 露聚糖酶)、ＧＨ３１(α￣半乳糖苷酶)、ＧＨ３９(β￣木糖苷酶)、ＧＨ５１( 内切葡聚糖酶 )、ＧＨ１０( 内切￣１ꎬ４￣β￣木聚糖
酶)、ＧＨ６７(α￣葡糖醛酸酶)、ＧＨ７４(木葡聚糖酶)、ＧＨ４４(木葡聚糖酶)、ＣＥ４(乙酰木聚糖酯酶)、ＣＢＭ６( 结合
半纤维素)、ＧＨ１１５(木聚糖 α￣１ꎬ２￣葡萄糖醛酸酶)、ＧＨ９５(α￣Ｌ￣岩藻糖苷酶) [共计 １６ 个基因]
ＣＥ１(Ａｃｅｔｙｌ ｘｙｌａｎ ｅｓｔｅｒａｓｅ)ꎬ ＣＥ５(Ａｃｅｔｙｌ ｘｙｌａｎ ｅｓｔｅｒａｓｅ)ꎬ ＣＥ７(Ａｃｅｔｙｌ ｘｙｌａｎ ｅｓｔｅｒａｓｅ)ꎬ ＧＨ２(β￣ｍａｎｎｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ２６
(β￣ｍａｎｎａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ３１(α￣ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ３９(β￣ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ５１(Ｅｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ１０(Ｅｎｄｏ￣１ꎬ４￣β￣ｘｙｌａｎａｓｅ)ꎬ
ＧＨ６７( α￣ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ７４ ( Ｘｙｌｏｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ４４ ( Ｘｙｌｏｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＣＥ４ ( Ａｃｅｔｙｌ ｘｙｌａｎ ｅｓｔｅｒａｓｅ)ꎬ ＣＢＭ６
(Ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｂｉｎｄｉｎｇ)ꎬ ＧＨ１１５(Ｘｙｌａｎ α￣１ꎬ２￣ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ９５(α￣Ｌ￣ｆｕｃｏｓｉｄａｓｅ) [Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｓｉｘｔｅｅｎ ｇｅｎｅｓ]
木质素 ＡＡ３(氧化酶)、ＡＡ１(漆酶)、ＡＡ５(氧化酶)、ＡＡ４(氧化酶)、ＡＡ２(过氧化物酶)、ＡＡ６(１ꎬ４￣苯醌还原酶) [共计 ６ 个
Ｌｉｇｎｉｎ 基因]
ＡＡ３( Ｏｘｉｄａｓｅ)ꎬ ＡＡ１ ( Ｌａｃｃａｓｅ)ꎬ ＡＡ５ ( Ｏｘｉｄａｓｅ)ꎬ ＡＡ４ ( Ｏｘｉｄａｓｅ)ꎬ ＡＡ２ ( Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ)ꎬ ＡＡ６ ( １ꎬ ４￣ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｎｅ
ｒｅｄｕｃｔａｓｅ) [Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｓｉｘ ｇｅｎｅｓ]
真菌 几丁质 ＧＨ１８(几丁质酶)、ＧＨ２０(Ｎ￣乙酰基 β￣氨基葡萄糖苷酶)、ＧＨ１６(木葡聚糖酶) [共计 ３ 个基因]
Ｆｕｎｇｉ Ｃｈｉｔｉｎ ＧＨ１８(Ｃｈｉｔｉｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ２０(Ｎ￣ａｃｅｔｙｌ β￣ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｉｄａｓｅ)ꎬ ＧＨ１６(Ｘｙｌｏｇｌｕｃａｎａｓｅ) [Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｇｅｎｅｓ]
葡聚糖 ＧＨ１５(葡聚糖酶)、ＧＨ１７(内切￣１ꎬ３￣β￣葡聚糖酶)、ＧＨ５５(外切￣β￣１ꎬ３ 葡聚糖酶) [共计 ３ 个基因]
Ｇｌｕｃａｎｓ ＧＨ１５(Ｇｌｕｃｏｄｅｘｔｒａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ１７(Ｅｎｄｏ￣１ꎬ３￣β￣ｇｌｕｃａｎａｓｅ)ꎬ ＧＨ５５(Ｅｘｏ￣β￣１ꎬ３ｇｌｕｃａｎａｓｅ) [Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｇｅｎｅｓ]
细菌 肽聚糖 ＧＨ１０２(肽聚糖溶菌糖基转移酶)、ＧＨ１０３(肽聚糖溶菌糖基转移酶)、ＧＨ２３( 溶菌酶)、ＧＨ２５( 溶菌酶) [ 共计 ４
Ｂａｃｔｅｒｉａ Ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎ 个基因]
ＧＨ１０２(Ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎ ｌｙｔｉｃ ｔｒａｎｓｇｌｙｃｏｓｙｌａｓｅ)ꎬ ＧＨ１０３ ( Ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎ ｌｙｔｉｃ ｔｒａｎｓｇｌｙｃｏｓｙｌａｓｅ)ꎬ ＧＨ２３ ( Ｌｙｓｏｚｙｍｅ)ꎬ
ＧＨ２５(Ｌｙｓｏｚｙｍｅ) [Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ]

木混交林土壤均偏酸性( ｐＨ < ４. ６０)ꎬＴＰ 含 量 为 ６ 个ꎬ具体为 ＣＥ１ 和 ＣＥ５ 等( 半纤维素)、ＣＢＭ１６
￣１ ￣１
０.２３ ~ ０.４１ ｇｋｇ ꎬＴＮ 含量为 １.０４ ~ １.４３ ｇｋｇ ꎬ 和 ＧＨ１１６ 等( 纤维素)、ＡＡ１ 和 ＡＡ２ 等( 木质素)ꎮ
ＳＯＣ 含量以混交林显著最高ꎬ并随土层加深显著 降解细 菌 肽 聚 糖 的 基 因 有 ４ 个 ( ＧＨ１０２、 ＧＨ１０３
降低ꎮ ｐＨ、ＮＨ ￣Ｎ、ＤＯＣ、ＳＷＣ 的含量在不同林分 等)ꎬ降解真菌几丁质和葡聚糖的基因各有 ３ 个ꎬ
＋
４
和不同土层之间无显著性差异ꎮ 将土壤理化性质 分别为 ＧＨ１８ 和 ＧＨ２０ 等(几丁质)、ＧＨ１５ 和 ＧＨ１７
在同一土层不同林分间比较ꎬ在 ０ ~ ２０ ｃｍ 土层ꎬＴＰ 等(葡聚糖)ꎮ
含量在马尾松林显著最高ꎬＭＢＣ 含量在格木林显 从上述所有 ＣＡＺｙｍｅｓ 基因中筛选出不同林
著最高ꎮ 在 ４０ ~ ６０ ｃｍ 土层ꎬＴＮ、ＮＯ ￣Ｎ 含量表现 分不同土层中有显著差异的基因作图ꎬ如图 １ 和
－
３
为马尾松－格木混交林显著高于马尾松林ꎮ 对同 图 ２ 所示ꎮ 在 ０ ~ ２０ ｃｍ 土层ꎬ马尾松林中 ＧＨ１２
一林分不同土层比较ꎬＡＰ 在马尾松林中随土层深 显著最高ꎻ格木林中 ＧＨ１１５ 最高ꎻ马尾松 － 格 木
度的增加而减少ꎻ３ 个林分中ꎬＣ / Ｎ 和 ＭＢＣ 的含量 混交林 中 ＧＨ１０２ 显 著 最 高ꎬ ＧＨ１１６ 表 现 为 马 尾
均表现为 ０ ~ ２０ ｃｍ 土层显著高于 ４０ ~ ６０ ｃｍ 土层ꎮ 松－格木混交林显著高于格木林ꎬ而 ＡＡ５ 与之相
双因素方差分析显示ꎬ林分类型对 ＴＰ、ＳＯＣ、ＭＢＣ 反ꎮ 在 ２０ ~ ４０ ｃｍ 土层ꎬ格木林中 ＧＨ１１５、ＡＡ５ 高
的含量存在显著影响ꎬ土层深度对 ＴＰ、ＳＯＣ、ＭＢＣ、 于马尾 松 林ꎻ 混 交 林 中 ＧＨ２５ 显 著 最 高ꎬ ＧＨ１１６
ＤＯＣ、Ｃ / Ｎ 有显著影响ꎬ二者交互作用仅对 ＴＰ 有 显著高于马尾松林ꎮ 在 ４０ ~ ６０ ｃｍ 土层ꎬ格木林
显著影响ꎬ对其他理化因子无显著作用ꎮ 中 ＧＨ７４、 ＡＡ３ 高 于 马 尾 松 林ꎬ 而 马 尾 松 林 中
２.２ 降解植物或微生物( 细菌、真菌) 衍生成分的 ＧＨ１１５、ＡＡ５ 显著最低ꎮ
ＣＡＺｙｍｅｓ 基因丰度差异特征 马尾松 林 中 ＣＥ４、 ＧＨ１１５、 ＡＡ３、 ＡＡ５ 在 ０ ~ ２０
由表 ３ 可知ꎬ参与降解植物源半纤维素、纤维 ｃｍ 土层的丰度显著高于 ４０ ~ ６０ ｃｍꎬ而 ＧＨ７４ 则相
素和木质素的 ＣＡＺｙｍｅｓ 基因分别有 １６ 个、８ 个和 反ꎮ 格木林中 ＧＨ１１５、ＡＡ２、ＧＨ１０２ 在 ０ ~ ２０ ｃｍ 土