白菜官网李文均教授团队在广东从化热泉厌氧氨氧化微生物多样性与分布研究中取得积极进展
厌氧氨氧化细菌是一类能在厌氧条件下将氨和亚硝酸盐转化为氮气的微生物。目前已知的厌氧氨氧化类群均属于浮霉菌门，现有6个属23个种，至今都未有纯培养菌株。厌氧氨氧化细菌广泛存在于海洋生态系统、淡水生态系统、陆地生态系统及一些特殊生境中，但目前关于热泉环境厌氧氨氧化细菌的研究却鲜见报道。而陆地热泉具有极端的地球化学条件和多样的矿物组成，这些特征使其通常包含大量未探索的微生物暗物质，且这些微生物通常具有新颖的代谢能力和特殊的适应策略。因此对热泉厌氧氨氧化细菌类群进行研究，将填补热泉生境在厌氧氨氧化细菌领域的研究空缺，丰富热泉生境微生物氮循环理论，为深入理解热泉氮素循环过程提供科学依据。
白菜官网李文均教授课题组首次选取广东从化6个水温高于45℃ 的热泉作为研究对象，通过扩增子分析和荧光定量PCR（qPCR）技术，结合样点理化数据，分析了从化热泉厌氧氨氧化细菌的多样性，丰度以及理化特性与厌氧氨氧化微生物丰度和群落结构的关系。研究结果表明，从化热泉环境中的厌氧氨氧化菌主要为“Candidatus Brocadia”，“Candidatus Kuenenia”，“Candidatus Scalindua”，“Candidatus Anammoxoglobus”和 “Candidatus Jettenia”这5个类群（图1），其中“Candidatus Brocadia”（47.530%）是主要的热泉厌氧氨氧化类群。同时，该课题组还揭示从化热泉存在大量的潜在新颖厌氧氨氧化细菌（图2），其在该研究的热泉环境中占比（51.302%）远远高于其他环境，暗示了热泉生境对厌氧氨氧化细菌资源研究的潜在价值。qPCR 分析结果显示，从化热泉厌氧氨氧化细菌的丰度在每升样品中的拷贝数为1.60 × 104 到1.20 × 107 ，厌氧氨氧化细菌的丰度与样点的温度和溶解性活性磷的浓度呈负相关（图3）。CCA结果表明，铵态氮和总有机碳是影响从化热泉厌氧氨氧化菌分布的主要因素，硝酸盐含量对厌氧氨氧化菌的群落结构有显著贡献。该研究是国内首次针对中国热泉厌氧氨氧化细菌开展的研究工作，其研究结果进一步加深了对热泉生态系统中厌氧氨氧化菌群落动态、环境重要性和生物地理学的认识，对今后从化热泉中厌氧氨氧化菌的富集策略提供理论基础。
图1 从化热泉厌氧氨氧化细菌在属水平上的分类情况
图2 主要OTUs与NCBI数据库中代表性类群的16S rRNA基因序列进化树
图3 厌氧氨氧化菌的16S rRNA基因多样性、丰度和样点理化参数的相关性分析
该成果以“Diversity and Distribution of Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria in Hot Springs of Conghua, China”为题发表在学术期刊Frontiers in Microbiology上。白菜官网刘兰博士后为本文第一作者，白菜官网李文均教授和焦建宇副研究员为共同通讯作者。2023白菜网址官网大全为该成果的第一完成单位。该研究工作得到国家自然科学基金，广东省自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.739234
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本院
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