氨氮降解菌Paraburkholderia fungorum Gan-35的基因组分析

为揭示赣南稀土矿山废弃地氨氮降解菌Gan-35的遗传背景,采用Illumina测序技术和生物信息学方法对Gan-35的基因组进行分析。获得了Gan-35的基因组草图序列。序列组装后得到49个scaffold,包含两条质粒序列,基因组大小为8.35 Mbp,GC含量为62.0%。Gan-35含有7519个基因,这些基因在GO注释中主要富集于“binding”“catalytic”等。KEGG注释显示,“ABC transporters”富集的基因最多。在Gan-35基因组中预测出457条串联重复序列、8个rRNA基因和54个tRNA基因,包括与硒代半胱氨酸对应的tRNA基因。Gan-35与Paraburkholderia fungorum BAA-463具有良好的基因组共线性关系。Gan-35基因组与其他基因组比较,有少量COG分类富集的基因数目出现显著差异。基于分析结果,将Gan-35的物种名称重新确定为Paraburkholderia fungorum Gan-35。从Gan-35基因组中鉴定出反硝化脱氮途径的硝酸盐还原酶基因和亚硝酸盐还原酶基因,并进行了验证。此外,还鉴定出氨同化作用的关键酶基因,但未找到硝化途径的主要酶基因。对Gan-35基因组的全面分析有助于后续深入研究氨氮降解机制和解决水产养殖中的氨氮污染问题。

不同氮素水平下有机物料添加对陇中黄土高原旱作农田N_2O排放特征的影响

为了探究不同用量氮肥配施生物质炭或小麦秸秆对旱作农田N_2O排放通量的影响,在陇中黄土高原半干旱区连续进行4年不同氮素水平配施不同有机物料的田间定位试验,试验以3种施氮用量(不施氮肥、50 kg(N)·hm^(-2)氮肥、100 kg(N)·hm^(-2)氮肥)配施2种有机物料(小麦秸秆S、生物质炭B)及无有机物料(C)共组成9个处理,于2016年11月—2017年10月,采用静态箱-气相色谱法,对N_2O通量进行全年内连续观测。研究结果表明:观测期内,各处理N_2O年平均通量大小排序SN100>CN100>SN50>CN50>BN100>SNO>BN50>CN0>BN0,各处理N_2O排放通量变化趋势一致;相较N0处理(CN0、SN0、BN0)的年平均排放通量,N50(CN50、SN50、BN50)和N100(CN100、SN100、BN100)处理分别增加了6.92%和10.03%。相较CN0、CN50和CN100,与其相同氮素水平配施生物质炭后,N_2O年平均排放通量分别降低了0. 49%、3. 15%和4. 67%;配施秸秆后,N_2O年平均排放通量分别增加了6. 37%、3.44%和2.73%。单施氮肥或小麦秸秆配施氮肥均增加了N_2O排放的增温潜势,生物质炭配施氮肥减少了N_2O排放的增温潜势。主效应分析表明,氮素、秸秆均对提升N_2O排放通量发挥显著效应,而生物质炭具有降低效应。相关分析表明,土壤温度与N_2O通量表现为显著正相关关系,土壤含水量与N_2O通量表现为显著负相关关系(P<5%)。通径分析表明,土壤温度对N_2O通量的增大作用远大于土壤含水量对N_2O通量的减小作用。秸秆或生物质炭与氮素无交互效应,N_2O排放通量随氮素水平的增加而增大,秸秆还田促进了N_2O排放而生物质炭抑制了N_2O排放。因此,添加生物质炭对旱作农田固氮减排具有较大的潜力。

不同耕作措施下旱作农田土壤CH_4、CO_2排放特征及其影响因素

提要:采用静态箱-气相色谱法、LI-8100A便携式CO_2分析仪对2017年度不同耕作措施下农田土壤CH_4和CO_2的排放通量进行连续观测。结果表明:不同耕作措施农田土壤为CH_4吸收汇,吸收通量波动范围为:0.010~0.080mg·m^(-2)·h^(-1);不同耕作措施农田土壤为CO_2排放源,排放通量波动范围为:0.039~0.273μmol·m^(-2)·s^(-1)。土壤CH_4吸收通量与土壤含水量极显著正相关,与土壤温度极显著负相关。CO_2排放通量与土壤含水量极显著负相关,与土壤温度极显著正相关。各处理下全年CO_2和CH_4的综合GWP为T处理最高为1586.24kg(CO_2)·hm^(-2),各处理综合GWP排序为:T>TS>NTS>NT;但NT与NTS无显著差异,因此,实行免耕处理对温室气体具有减排效应。