Bacterial community of reindeer lichens differs between northern and southern lichen woodlands

Abstract

Lichens cover nearly 7% of the earth’s surface, and in eastern Canada, lichen woodlands occupy over 300 000 km2. Reindeer lichens (genus Cladonia) are the main component of lichen woodlands and they play a crucial role in boreal forest ecology. We study, for the first time, the bacterial community of four species of reindeer lichens from eastern North America’s boreal forests. Using the 16S rRNA gene, we characterize the bacterial community of 189 lichen samples. We aim to analyse the effect of geography and host identity in the bacterial community composition and structure, verify the presence of a common core bacteria, and identify the most abundant core taxa. Our results suggest that host-lichen identity does not determine bacterial community composition and structure in reindeer lichens, but we confirm the influence of geography in shaping the diversity and abundance of bacteria associated with Cladonia stellaris. We also reveal that reindeer lichens share a reduced common core bacteria composed exclusively by Alphaproteobacteria. Northern lichen woodlands exhibit a significantly higher diversity and abundance of bacteria associated with C. stellaris than southern lichen woodlands do. The presence of the species Methylorosula polaris in the core bacteria is evident and may have a particular importance for reindeer lichens.

Les lichens occupent près de 7 % de la surface terrestre, et dans l’est du Canada, les forêts à lichens occupent plus de 300 000 km2 . Les cladonies arbuscules (genus Cladonia) sont les principales composantes des forêts à lichens et elles jouent un rôle crucial dans l’écologie des forêts boréales. Nous étudions, pour la première fois, la communauté bactérienne de quatre espèces de cladonies arbuscules des forêts boréales de la partie est de l’Amérique du Nord. En utilisant le gêne de l’ADN 16S, nous caractérisons la communauté bactérienne de 189 échantillons de lichens. Notre objectif est d’analyser l’effet de l’identité et de la provenance de l’hôte dans la composition et la structure de la communauté bactérienne, de vérifier la présence d’une bactérie de base commune et d’identifier le plus abondant taxon de base. Nos résultats suggèrent que l’identité du lichen hôte ne détermine par la composition et la structure de la communauté bactérienne dans les cladonies arbuscules, mais nous confirmons l’influence de la provenance dans la formation de la diversité et de l’abondance de la bactérie associée à la Cladonia stellaris. Nous révélons également que les cladonies arbuscules partagent une bactérie de base commune réduite composée exclusivement par l’alphaprotéobactérie. Les forêts à lichens nordiques présentent une diversité et une abondance sensiblement plus élevées de bactéries associées à la C. stellaris que les forêts à lichens australes. La présence des espèces de Methylorosula polaris dans la bactérie de base est évidente et elle peut avoir une importance particulière pour les cladonies arbuscules.