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ISME | 中国地质大学:盐湖水生微生物群落对陆地来源溶解有机质的利用潜力

 微生态 2021-04-13

推荐:江舜

编译:国民少女

编辑:小菌菌


中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室蒋宏忱等人于202061日在顶级期刊ISME发表题目为《Potential utilization of terrestrially derived dissolved organic matter by aquatic microbial communities in saline lakes》的文章,该研究扩展了我们对水生微生物群落与湖泊中的tDOM相互作用的理解。

文章摘要


研究背景:盐湖遍布全球,几乎占内陆水面总面积的一半。通常,盐湖位于集水盆地中,这些盆地接收大量的陆源物质,因此主要由于它们的蒸发冷凝作用而含有高浓度的溶解有机碳(DOC)。因此,盐湖为全球碳预算做出了重要贡献。在盐湖中,大量的DOC来自周围土壤的陆生溶解有机物(tDOM),并且可能会被湖相微生物群落广泛地转化。然而,迄今为止,关于盐湖中tDOM的生物地球化学命运还知之甚少,这对于理解全球碳循环具有重要意义。
方法:本文利用微观试验及网络分析等生物信息学统计分析手段,进行了六个不同盐度的藏族湖泊中微生物群落对tDOM流入的响应分析。
结果:响应添加tDOM,微生物生物量增加,而溶解有机碳(DOC)减少。 DOC的减少量与盐度没有显着相关性。然而,盐度影响了tDOM的转化,即,来自较高盐度湖泊的微生物群落比来自较低盐度的微生物具有更高的利用高碳数tDOM的能力。丰富的分类单元和类营养生物积极参与了tDOM的转化,表明它们在湖泊碳循环中的重要作用。网络分析表明66个可操作的生物分类单位与CHO化合物的降解有关,而四个细菌OTUCHOS化合物的降解高度相关。网络分析进一步表明,tDOM转化可能是一个协同过程,涉及多个物种之间的合作。总而言之,我们的研究为盐湖中微生物在转化tDOM中的作用提供了新的见解,并且对理解水生环境中的碳循环具有重要意义。
结论:本研究的发现表明,不同盐湖中的微生物种群可以转化tDOM,丰富的微生物和类营养生物都有助于tDOM的转化。具有不同盐度的微生物群落中的微生物群落在tDOM转化中表现出不同的偏好和能力:具有高盐度的微生物群落中的微生物种群具有比具有低盐分的微生物群落更高的降解高碳数DOM化合物的能力。在研究的微观世界中,多种微生物类群可能会相互协作以降解某些种类的tDOM化合物。两者合起来说,这项研究扩大了我们对盐湖生态系统中tDOM降解中微生物作用的理解。

文中重要图片说明

1 | 在孵化开始(第0天)到结束(第7天)之间,实验处理中微生物群落组成的变化。

2 | 在所研究的湖泊缩影中DOM分子组成的差异。

3 | 网络显示了实验处理中微生物操作分类单位(OTU)和DOM之间的关联。

4 | 微生物OTU在网络中的作用




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