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功能微生物类群多样性检测研究获进展


来源:澳门葡京      发布时间:2019-10-27 05:18     点击率:

  在高度复杂的环境微生物群落中,承载生物地球化学循环的特定功能微生物类群往往具有高度的多样性,这种功能上的冗余使得微生物群落面对环境剧烈变化时具有较强的适应性和稳定性。然而,以单一16S rRNA基因或者以功能基因为主的高通量测序均无法实现特定微生物功能类群的多样性检测。

  中国科学院生态环境研究中心环境生物技术重点实验室邓晔研究组对最新开发的测序技术细胞内融合基因技术(epicPCR)进行了方法优化,同时对采集于10个西藏盐湖底泥的硫酸盐还原功能菌群的多样性进行了研究,其研究结果近期发表在《自然》旗下在线杂志Microbiome上。

  硫酸盐还原是生态圈中一个重要的硫循环过程,虽然承载这一功能的硫酸盐还原菌通过分离培养已经得到了很多,但自然状态下的硫酸盐还原菌(SRP)多样性尚未得到充分的鉴定。该研究先通过油水混合体系对底泥中的原核微生物进行单细胞水平的分离,在细胞内对16S rRNA基因和表征硫酸盐还原能力的dsrB基因进行基因融合PCR,最后对融合产物的进行高通量测序。

  研究结果显示,共检测到10个湖泊的微生物物种数量为12519个,其中硫酸盐还原菌为883个,整个微生物群落和硫酸盐还原菌类群的-多样性呈显著正相关。统计分析结果表明,采样当月的pH值和平均温度是整个微生物群落的环境决定因素,而硫酸盐还原菌功能类群主要受到平均温度和总氮的驱动。

  针对筛选出的120个高丰度的硫酸盐还原菌物种构建进化关系树,其结果表明,这些高丰度的SRP-OTU与17个描述的门相关,其中只有7个广为认可的硫酸盐还原菌门,表明西藏盐湖区还存在着许多未发现的硫酸盐还原菌类群。

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