三峡库区消落带湿地反硝化型厌氧甲烷氧化菌的存在与分布特征

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由“CandidatusMethylomirabilisoxyfera”(M.oxyfera)介导的反硝化型厌氧甲烷氧化(nitrate/nitritedependentanaerobicmethaneoxidation,n-damo)过程发现于2006年,它的发现对完善全球碳氮循环理论有着重要意义。
  目前对n-damo的研究主要集中在不同类型生境和污水处理反应器中,该过程在三峡库区消落带这一高扰动生境中是否存在仍未知。本文利用分子生物学手段与理化性质分析对三峡库区消落带中n-damo的存在、分布与多样性进行了研究,结果如下:
  (1)本研究通过定量PCR方法成功定量出三峡库区消落带湿地中n-damo菌的丰度,并采用基因克隆文库技术在库区消落带中成功检测出n-damo菌特异性序列,证实了n-damo菌在该大幅水位波动背景下的消落带湿地中的存在。
  (2)三峡库区消落带湿地中存在多个与M.oxyfera亲缘关系较近的分支。在所研究的无人为干扰的自然消落带湿地和受人为影响的消落带湿地中,仅水下沉积物中检测到属Groupa的n-damo菌,同时所选两个消落带湿地中的优势n-damo菌均属Groupb。
  (3)通过qPCR技术在两个库区消落带湿地不同高程样品中菌检测到了一定数量的n-damo菌,丰度范围为102~105copiesg-1干土。在库区消落带湿地沉积物中n-damo菌丰度大多明显高于土壤样品中n-damo菌丰度(2013年10月自然消落带中沉积物、土壤样品n-damo菌丰度变化范围分别为1.05×103~1.45×103copiesg-1干土和4.79×102~5.16×102copiesg-1干土,2014年4月则为4.21×104~5.32×104copiesg-1干土和3.17×103~7.69×103copiesg-1干土,2013年10月受人为干扰的消落带湿地分别为2.01×103~3.54×103copiesg-1干土和8.98×102~1.09×102copiesg-1干土),表明水下沉积物是消落带中n-damo菌的主要分布区域。相关性分析结果显示,自然消落带湿地中n-damo菌丰度与环境因子无明显相关性,受人为影响的消落带湿地中有机质含量与n-damo菌群丰度相关性显著。
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