• 衔接“新高考” 要求变更高 2019-07-08
  • 《侏罗纪世界2》IMAX带你重圆“恐龙梦” 2019-07-08
  • 董卿白岩松朱广权 看看央视主持人大学就读啥院系 2019-06-21
  • 博鳌亚洲论坛2017年年会 2019-06-20
  • 政府拆迁和商业拆迁有什么不同?当时错信了奸商,懊悔知道晚了! 2019-06-20
  • 一针见血!科比指出骑士失冠原因 詹姆斯问题拖累全队 2019-06-12
  • 【拜年啦!】强坛嘉宾送祝福,看哪位大咖的心愿戳中你的心! 2019-06-12
  • 上海电影节第三日:电影市场热议产业新形势 2019-06-07
  • 网传五星级酒店卫生情况糟糕 北京旅游委约谈5家酒店 2019-06-03
  • “最美乡村医生”孙云海:回乡行医28年未收一分出诊费 2019-06-03
  • 蕅益大师:学道要想成就 必须要学这两件事 2019-05-30
  • 【思客问答】关于两会,你想问的都在这里! 2019-05-29
  • 【“健”识早知道】“垃圾睡眠”比失眠还可怕?四招助你一夜好眠! 2019-05-29
  • 山西省重要党务政务信息新闻发布会——黄河新闻网 2019-05-09
  • 蓝天保卫战强化督查:发现涉气环境问题187个 2019-05-09
  • 网站地图联系我们English中国科学院
    首 页中心介绍机构设置研究队伍重大项目科研成果研究生教育科学传播网上报销信息公开
     
      您现在的位置:首页 > 科研进展
     
      “一万年不久”—祝贵兵研究组在厌氧氨氧化菌的复苏方面取得进展
      2018-12-05 | 编辑: | 【 】【打印】【关闭

        “一万年太久,只争朝夕”,一万年对于人类社会非常久远,而对于微生物则不然。

        厌氧氨氧化细菌栖息在缺氧的海洋中,它们对全球氮循环有重要贡献。目前已探明,海洋系统中厌氧氨氧化反应对氮的流失贡献量占30-50%,但是在陆地生态系统中厌氧氨氧化反应是否也发挥重要作用,尚不明确。祝贵兵研究员团队此前的研究已经表明,在我国陆地水生态系统中,发生着长期被忽略却又无处不在的厌氧氨氧化过程。但在陆地其他生态系统中,包括森林、草地和荒漠等均没有检测到广泛分布的厌氧氨氧化过程??翁庾樵诒卞⒑优┨锷低车难芯恐蟹⑾?,垂向的旱地土壤,在含水率较高的深度可以检测到厌氧氨氧化反应的发生。因此,我们推测陆地生态系统也广泛存在厌氧氨氧化菌,而水是诱导厌氧氨氧化发生的关键因素。该成果发表于《Environmental Microbiology》。

        水是地球生命所必需的,也是微生物能量和代谢的重要介质。休眠是在不利环境下维持低代谢活性的状态。许多微生物在缺水之后会转变为代谢不活跃状态,一旦环境条件变得有利就会恢复。中国科学院生态环境研究中心祝贵兵研究员团队从干旱环境(0-63米)中选择了非常古老的土壤,不加任何其他底物,只在加水培养的条件下,恢复了旱地生态系统中休眠了一万年以上的厌氧氨氧化细菌的活性。同位素示踪分析表明,水诱导硝酸盐还原,生成足够的亚硝酸盐作为底物用于激活厌氧氨氧化菌的能量。随后,硝酸盐异化还原过程 (DNRA)为厌氧氨氧化菌提供了底物铵。从而生成的铵和亚硝酸盐可以反应生成氮气。高通量测序和网络分析表明,Brocadia是厌氧氨氧化菌的优势菌种。Jettenia种属连接其他群落菌群。

        这项研究工作的重要意义在于,只用加水的培养方法,成功复苏了休眠了长达一万年以上的旱地土壤中的厌氧氨氧化菌。由此推测,在全球气候变化的影响下,降水增加,土壤水分增加可复活干旱土壤中休眠的厌氧氨氧化菌,从而影响全球氮和碳循环。该成果发表于国际微生物生态学的权威杂志《The ISME Journal》。

        图1 在土壤和风化层深度6-9米(I),18-21米(II),45-48米(III),51-54米(IV),水诱导的Anammox细菌丰度(灰色柱),活性(星状图例),群落组成(饼图)和基质浓度(黑色或红色线),左侧为土壤/风化层演替?!?/span>ND”表示厌氧氨氧化物丰度低于检测限(<103拷贝g-1),并且对于厌氧氨氧化速率没有正15N同位素示踪。 数据点代表一式三份实验(平均值±SD 

                                       a.

          

                                        b.

        图2 厌氧氨氧化菌细菌群落和内部相关机制概述。a在土壤和风化层深度为6-9米(I),18-21米(II),45-48米(III),51-54米(IV)厌氧氨氧化检测到后的群落组成。b anammox细菌群网络分析图,平均聚类系数(avgCC)为0.639。节点的颜色和形状用于系统发育类群,其大小与节点连通性成比例。蓝色表示正相互作用,灰色表示负相互作用。 

                                        a.

                                        b.

                                       c.

       

        3 细菌和古菌群落的概述以及与厌氧氨氧化细菌的相关机制。厌氧氨氧化后样品中总细菌和丰度最大的门Proteobacteria总古生菌组成的月变化。c土壤/风化土样品在孵化期间厌氧氨氧化细菌,古菌和细菌类群的外相关网络,平均聚类系数(avgCC)为0.704。节点的颜色和形状用于系统发育类群,其大小与节点连通性成比例。 蓝色表示正相互作用,灰色表示负相互作用。 

        4 灭菌培养基水培养下土壤/风化土样品中N循环微生物活性和群落的时间变化。 

          

      文章列表:

      1. Guibing Zhu*, Shanyun Wang, Cheng Wang, Liguang Zhou, Siyan Zhao, Yixiao Li, Fangbai Li, Mike S. M. Jetten, Yonglong Lu, Lorenz Schwark*. Resuscitation of anammox bacteria after >10,000 years of dormancy. The ISME Journal. https://doi.org/10.1038/s41396-018-0316-5

      2. Guibing Zhu*, Shanyun Wang, Yixiao Li, Linjie Zhuang, Siyan Zhao, Cheng Wang, Marcel M.M. Kuypers, Mike S.M. Jetten, Yongguan Zhu*. Microbial pathways for nitrogen loss in an upland soil. Environmental Microbiology. 2018. 20(5): 1723-1738.

       

      中国科学院饮用水科学与技术重点实验室

      2018年12月5日

        建议您使用IE6.0以上版本浏览器 屏幕设置为1024 * 768 为最佳效果
      版权所有:中国科学院生态环境研究中心 Copyright ? 1997-2016
      地址:北京市海淀区双清路18号 100085 京ICP备05002858号 京公网安备:110402500010号

    1. 衔接“新高考” 要求变更高 2019-07-08
    2. 《侏罗纪世界2》IMAX带你重圆“恐龙梦” 2019-07-08
    3. 董卿白岩松朱广权 看看央视主持人大学就读啥院系 2019-06-21
    4. 博鳌亚洲论坛2017年年会 2019-06-20
    5. 政府拆迁和商业拆迁有什么不同?当时错信了奸商,懊悔知道晚了! 2019-06-20
    6. 一针见血!科比指出骑士失冠原因 詹姆斯问题拖累全队 2019-06-12
    7. 【拜年啦!】强坛嘉宾送祝福,看哪位大咖的心愿戳中你的心! 2019-06-12
    8. 上海电影节第三日:电影市场热议产业新形势 2019-06-07
    9. 网传五星级酒店卫生情况糟糕 北京旅游委约谈5家酒店 2019-06-03
    10. “最美乡村医生”孙云海:回乡行医28年未收一分出诊费 2019-06-03
    11. 蕅益大师:学道要想成就 必须要学这两件事 2019-05-30
    12. 【思客问答】关于两会,你想问的都在这里! 2019-05-29
    13. 【“健”识早知道】“垃圾睡眠”比失眠还可怕?四招助你一夜好眠! 2019-05-29
    14. 山西省重要党务政务信息新闻发布会——黄河新闻网 2019-05-09
    15. 蓝天保卫战强化督查:发现涉气环境问题187个 2019-05-09
    16. 新剑侠情缘下载 外星争霸免费试玩 河南十一选五开奖结果走势图 水果财富奖池送彩金 彩票app制作多少钱 北京新时时彩 甘肃快3开奖结果怎么看不到 广西11选5人工 福彩3d跨度走势图300期 主机游戏销量 火影忍者博人传免费观看 我的世界1.0.0.7 腾讯龙之谷手游sf 内蒙古时时彩形态走 白雪公主之魔镜魔镜 浮冰流APP下载