腾格里沙漠藓结皮微生物组介导的碳氮代谢偶联

生物土壤结皮是生态系统工程师,推动沙漠生态系统碳氮循环。为了进一步了解生物土壤结皮中微生物在碳氮循环中的功能以及偶联机制,采用宏基因组测序的方法分析了腾格里藓结皮附着土(BRS)和藓结皮抖落土(BBS)中与碳氮代谢相关的基因多样性。研究结果表明丰度较高的优势菌门均参与到了碳代谢过程中,绿弯菌门对BBS中丰度较高的碳代谢路径的贡献显著高于BRS(P<0.001)。腾格里沙漠藓结皮微生物组中碳氮代谢存在偶联作用,异化性硝酸盐还原与碳代谢途径呈显著正相关(P<0.05),在藓结皮微生物组中反硝化作用和磷酸戊糖途径、从头嘌呤生物合成、赖氨酸生物合成显著相关(P<0.05),BRS微生物组中与碳氮代谢相关的基因间的网络连通度更高,基因间相互作用比BBS更复杂。且全磷(TP)和全氮(TN)是影响藓结皮中碳氮相关基因的重要因子。研究结果可为认识土壤微生物对养分积累的作用和碳氮代谢的偶联提供宏基因组视角。