城市环境研究所在稻田土壤中完全氨氧化菌基因丰度,多样性与分布特征取得研究进展
发布时间:2023-01-09来源:姚槐应研究团队
完全氨氧化菌(comammox Nitrospira)介导的完全氨氧化过程是一步硝化的关键。稻田作为一种特殊的农业生态系统,占国内作物总种植面积的30%,周期性的干湿交替形成了典型的氧化还原梯度,是目前研究陆地生态系统关键生物地球化学循环过程的理想模型。然而,对稻田土壤中的大规模完全氨氧化菌研究仍缺乏了解。
基于此,中国科学院城市环境研究所姚槐应研究组以水稻种植区为基础,从中国36个城市收集了水稻土,利用实时定量PCR和功能基因高通量测序结合QIME2来全面分析完全氨氧化菌进化枝A和进化枝B群落的分布、丰度、多样性和群落特征。研究发现,在水稻土中广泛分布着完全氨氧化菌,并且完全氨氧化菌进化枝A的丰度大多低于完全氨氧化菌进化枝B,其多样性大多高于完全氨氧化菌进化枝B。土壤pH、土壤有机质、总碳、总氮、纬度、年平均温度和年平均降水量等多种因素共同驱动完全氨氧化菌。此外,完全氨氧化菌进化枝A群落与生境之间存在显著关系,进化枝与水稻土的独特生境高度相关。这些发现有助于未来评估完全氨氧化菌进化枝A和进化枝B对土壤硝化的相对贡献。
研究结果以Main environmental drivers of abundance, diversity, and community structure of comammox Nitrospira in paddy soils为题在线发表在Pedosphere杂志上。姚槐应研究员为论文通讯作者,博士研究生高复云为论文第一作者。本研究得到了国家自然科学基金(No.42077036和41877051)和宁波市科技局(No.02002N3079)的支持。
完全氨氧化菌(comammox Nitrospira)进化枝 A和进化枝 B的系统发育分析
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