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n-damo细菌在不同生态环境中的遗传多样性和潜在功能研究
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作者 丁昊 李长鑫 +1 位作者 丁静 兰昊 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期202-211,共10页
反硝化厌氧甲烷氧化(DAMO)是自然环境中减少甲烷排放的关键过程。近年来研究发现,亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(n-damo)细菌在湖泊、河流、稻田和生物反应器等环境中表现出不同的分布特征和群落格局。然而,以往的环境调研主要集中在单一... 反硝化厌氧甲烷氧化(DAMO)是自然环境中减少甲烷排放的关键过程。近年来研究发现,亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(n-damo)细菌在湖泊、河流、稻田和生物反应器等环境中表现出不同的分布特征和群落格局。然而,以往的环境调研主要集中在单一生态环境或样本类型,使得n-damo细菌在全球生态格局中的总体作用和分布特征仍然存在一定的未知。此外,在描述不同生态环境中n-damo细菌多样性时,16S rRNA和pmoA基因之间的具体区别或偏好性尚不清楚。因此,为了填补这一研究空白,基于n-damo细菌的两个关键基因,即16S rRNA和pmo A,通过生物信息学分析来评估不同生态系统中n-damo细菌的多样性特征。研究发现,16Sr RNA和pmoA基因所揭示的n-damo细菌遗传多样性和潜在功能存在差异。保守性更高的16S r RNA基因在湿地环境中多样性最高,而在人工富集环境中多样性最低。pmo A基因则在淡水环境中表现出最高的多样性,但也同样在人工富集环境中表现出最低的多样性。热图和韦恩图显示,淡水环境和湿地环境中n-damo细菌的相似性最高,但人工富集和咸水环境下的n-damo细菌与其他环境差异显著。此外,系统发育分析显示,16S rRNA与pmoA基因具有不同的同源模式,16S r RNA因其保守性而具有较高的同源性,而pmo A基因则表现出更多的簇族分化。这些结果为了解DAMO微生物对不同生态系统中甲烷减排和碳氮生物地球化学循环的贡献提供了重要见解。此外,未来n-damo细菌的环境调研工作应同时分析16S rRNA和pmo A基因,从而对n-damo细菌的分布和功能进行更加科学地综合评价。 展开更多
关键词 反硝化厌氧甲烷氧化(DAMO) 亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化细菌(n-damo细菌) 16S rRNA基因 pmo A基因 生物信息学分析 遗传多样性
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湿地生态系统微生物驱动氮循环过程分析
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作者 廖敏辉 刘彦鹏 +3 位作者 毛战坡 付昆明 杨凯 卞逸豪 《科技和产业》 2024年第10期241-246,共6页
立足湿地生态系统,针对微生物驱动氮循环过程,从菌属水平上分析总结关键环节的发生特点、分布情况、氮去除贡献,综合对比分析各环节的协同和竞争关系,酶水平上微生物的差异以及N_(2)O释放特征。对比分析认为,微生物驱动氮循环过程可分别... 立足湿地生态系统,针对微生物驱动氮循环过程,从菌属水平上分析总结关键环节的发生特点、分布情况、氮去除贡献,综合对比分析各环节的协同和竞争关系,酶水平上微生物的差异以及N_(2)O释放特征。对比分析认为,微生物驱动氮循环过程可分别以N_(2)、N_(2)O的形式实现氮去除,后者不符合环境保护的要求;驱动氮循环过程的微生物在不同生境条件下存在差异的根源在于,微生物在酶水平上的差异;有待开展系统性的量化评价,以推动湿地生态系统N_(2)O释放调控机制的建立。 展开更多
关键词 湿地生态系统 全程氨氧化微生物 硝酸盐异化还原成铵 反硝化型甲烷厌氧氧化 厌氧氨氧化 N_(2)O
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稻田亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化对大气CO_(2)浓度缓增的响应
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作者 金靖昊 黄翯宸 +8 位作者 沈李东 田茂辉 刘心 杨王挺 杨钰铃 刘佳琦 任冰洁 徐江兵 胡正华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1776-1787,共12页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)是控制稻田甲烷排放的一种新途径,但有关其对大气CO_(2)升高的响应尚不清楚。依托开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,设置环境CO_(2)浓度处理(CK)... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)是控制稻田甲烷排放的一种新途径,但有关其对大气CO_(2)升高的响应尚不清楚。依托开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,设置环境CO_(2)浓度处理(CK)和CO_(2)缓增处理(EC:每年增加40μL·L^(–1),至采样时CO_(2)浓度为CK+160μL·L^(–1))。采用稳定性同位素示踪、定量PCR和高通量测序等手段,分析不同CO_(2)处理下水稻关键生育期(分蘖期、拔节期和开花期)稻田n-damo活性及其功能微生物Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)-like细菌的丰度、多样性和群落组成。结果发现,供试土壤中n-damo活性为0.31~5.09 nmol CO_(2)g^(–1)·d^(–1),M.oxyfera-like细菌丰度为7.51×10^(6)~5.49×10^(7)copies·g^(–1)。CO_(2)缓增一定程度上刺激了土壤中n-damo活性以及M.oxyfera-like细菌丰度,且在拔节期达到显著性水平:活性和丰度分别增加了137.9%和96.0%。同时还使M.oxyfera-like细菌的群落组成发生显著改变,并影响其多样性。EC处理下土壤可溶性有机碳含量和无机氮含量的改变很可能是导致n-damo活性及M.oxyfera-like细菌群落结构发生变化的重要原因。综上,稻田n-damo过程对大气CO_(2)浓度缓增具有正响应。 展开更多
关键词 大气CO_(2)浓度缓增 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化 活性 群落结构 稻田土壤
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亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化微生物生态学研究进展 被引量:8
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作者 沈李东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期713-722,共10页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷氧化为二氧化碳的微生物生理过程。虽然目前人们对于N-DAMO的研究主要集中于人工环境,但不断有证据表明N-DAMO菌广泛分... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷氧化为二氧化碳的微生物生理过程。虽然目前人们对于N-DAMO的研究主要集中于人工环境,但不断有证据表明N-DAMO菌广泛分布于不同类型生境(如河流、湖泊、湿地和海洋等)中,且在部分生境中已被证实N-DAMO反应的发生。这表明N-DAMO是一种被忽视的甲烷汇,其在全球温室气体减排中可能起着重要作用。本文介绍了N-DAMO菌的分类和生化反应机理,总结了N-DAMO菌在不同自然生态系统中的分布特征与作用强度,浅析了影响N-DAMO菌在自然生态系统中分布和发挥作用的主要环境因子,并探讨了N-DAMO反应作为一种被忽视的甲烷汇在控制温室气体排放中的贡献。 展开更多
关键词 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化 甲烷汇 分类 分布 活性 环境因子
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腐殖酸对亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化过程的生物作用机理研究
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作者 高冉 金昊 +3 位作者 吕娇 徐帆 王如意 楼菊青 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-16,共16页
腐殖酸(Humic acid,HA)是土壤和沉积物中天然有机物的氧化还原产物,其独特的醌官能团可作为电子受体或电子穿梭器,与自然界中的甲烷厌氧氧化(Anaerobic Oxidation of Methane,AOM)过程耦合.反硝化型甲烷厌氧氧化(Denitrifying Anaerobic... 腐殖酸(Humic acid,HA)是土壤和沉积物中天然有机物的氧化还原产物,其独特的醌官能团可作为电子受体或电子穿梭器,与自然界中的甲烷厌氧氧化(Anaerobic Oxidation of Methane,AOM)过程耦合.反硝化型甲烷厌氧氧化(Denitrifying Anaerobic Methane Oxidation,DAMO)是以硝酸盐/亚硝酸盐作为电子受体的甲烷厌氧氧化与反硝化耦合过程.研究发现,许多自然生境中HA与N-DAMO系统共存.本研究以亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化(N-DAMO)系统为研究对象,考察750 mg·L^(-1)(促进)和2000 mg·L^(-1)(抑制)的HA对该系统的生物作用机理.研究结果表明,当外源腐殖酸存在时,系统中挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acid,VFA)含量明显降低,并促进了胞外聚合物(Extracellular polymers,EPS)的分泌.在高浓度HA影响下,细胞形态会发生变化.腐殖酸的加入导致N-DAMO系统菌群结构也发生了变化,OTU指数和Shannon指数分析结果显示促进组的生物多样性较空白组显著增加,而抑制组的生物多样性则较空白组显著降低,但优势菌种始终是Proteobacteria和Chloroflexi,并且Chloroflexi和Firmicutes丰度有所增加.宏基组测序结果发现促进组的氮代谢基因(NirK、NirS和NOD)丰度高于对照组,腐殖酸的加入会导致NO歧化作用的增强,与N_(2)O还原相关的基因(NosZ)受到了外源腐殖酸的抑制,且浓度越高越显著,导致了N_(2)O的累积.促进组和抑制组的甲烷代谢基因(pmoABC、mdhA和FDH)丰度均有提高,基因丰度的改变影响了N-DAMO系统反应代谢途径. 展开更多
关键词 n-damo 腐殖酸 细胞形态 群落结构 基因丰度
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微生物厌氧甲烷氧化反硝化研究进展 被引量:15
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作者 袁梦冬 朱静 吴伟祥 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期129-138,共10页
厌氧甲烷氧化反硝化过程(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)以甲烷为电子供体进行反硝化作用,在实现废水脱氮处理的同时,可有效削减温室气体甲烷的排放,从而减缓全球温室效应。相关机制研究集中在逆向产甲烷途径耦合反硝... 厌氧甲烷氧化反硝化过程(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)以甲烷为电子供体进行反硝化作用,在实现废水脱氮处理的同时,可有效削减温室气体甲烷的排放,从而减缓全球温室效应。相关机制研究集中在逆向产甲烷途径耦合反硝化和亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)两个方面。鉴于厌氧甲烷氧化反硝化过程对全球碳氮物质循环的重要意义,本文对近年来厌氧甲烷氧化反硝化过程的研究进展进行了概述,着重阐述了有关厌氧甲烷氧化反硝化微生物富集培养物,特别是含Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)富集培养物的微生物特性、甲烷氧化反硝化的机理以及影响因子。在此基础上,探讨了厌氧甲烷氧化反硝化过程未来的研究方向和工业化应用前景。 展开更多
关键词 厌氧甲烷氧化反硝化(DAMO) 亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(n-damo) Candidatus Methyzomirabilis oxyfera 内部好氧 微生物机制
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厌氧氨氧化细菌和反硝化厌氧甲烷氧化细菌在岸边带土壤中的分布规律 被引量:8
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作者 夏超 祝贵兵 +2 位作者 邹雨璇 周蓉 赵思研 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3965-3975,共11页
厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)和反硝化厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)的发现打破了人们长久以来对生物氮、碳循环的传统认识.厌氧氨氧化细菌(anammox bacteria)和反... 厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)和反硝化厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)的发现打破了人们长久以来对生物氮、碳循环的传统认识.厌氧氨氧化细菌(anammox bacteria)和反硝化厌氧甲烷氧化细菌(n-damo bacteria)在水生态系统均有分布,并且在全球氮、碳循环中发挥重要作用.但它们在岸边带土壤中的存在和分布还不甚清楚.因此,本文对湖泊岸边带土壤中厌氧氨氧化细菌和反硝化厌氧甲烷氧化细菌的存在和分布进行了研究.基于厌氧氨氧化细菌hzs B基因(联氨合成酶关键基因)和M.oxyfera-like细菌16S rRNA基因的序列分析,分别证明了厌氧氨氧化细菌和M.oxyfera-like细菌在白洋淀湖泊岸边带深层土壤中的共同存在.厌氧氨氧化细菌hzs B基因定量PCR结果显示,其主要分布在地下水位附近及以下部分(40~100 cm),而在表层(0~40 cm)土壤中未被检测到.M.oxyfera-like细菌16S rRNA基因定量PCR结果显示,不同深度的土壤均有M.oxyfera-like细菌分布,并且其丰度随着土壤深度的增加而递增.这些结果说明厌氧氨氧化细菌和M.oxyfera-like细菌在湖泊岸边带深层土壤中共同存在,并且有不同的分布规律. 展开更多
关键词 厌氧氨氧化(anammox) 反硝化厌氧甲烷氧化(n-damo) 共存 分布 岸边带
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人类活动对三峡消落带土壤亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化菌群落的影响 被引量:5
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作者 叶飞 吴胜军 +4 位作者 姜毅 吴晓冰 李垒 邓占勇 王雨 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3266-3277,共12页
由"Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)"主导的亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程(nitrite-dependent anaerobic methane-oxidizing,ndamo)是碳循环中新发现的一个过程.已有研究发现三峡库区消落带有n-damo菌的存在.... 由"Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)"主导的亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程(nitrite-dependent anaerobic methane-oxidizing,ndamo)是碳循环中新发现的一个过程.已有研究发现三峡库区消落带有n-damo菌的存在.为了解人类活动对n-damo菌群落结构的影响,对三峡库区受人类活动干扰程度不同的消落带n-damo菌群落进行了研究.结果表明,人为干扰水平高的小河消落带n-damo菌基因丰度(8.98×102~3.31×105copies·g^(-1))整体上要高于白家溪(4.72×102~5.32×104copies·g^(-1)).此外,淹水都会导致两个地点n-damo菌基因丰度的增加.白家溪的n-damo菌丰度与累积淹水时间呈线性正相关,而小河的n-damo菌丰度与土壤总氮显著负相关.系统发育树和多样性分析表明,淹水前白家溪和小河相近高程土壤n-damo菌群落结构比较类似,但淹水后出现较大差异;较低高程土壤的群落多样性要明显高于较高高程土壤.消落带土壤中的n-damo菌群落具有明显的时空异质性,且淹水会导致这种异质性增加.淹水和人类活动对于n-damo菌的多样性具有同等的重要性.这些结果表明,淹水和人类活动都会影响消落带土壤中n-damo菌群落结构,而人类活动可能进一步增加n-damo菌的丰度和多样性. 展开更多
关键词 消落带 土壤 n-damo 丰度 群落结构
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亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化微生物特性研究进展 被引量:10
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作者 沈李东 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1133-1140,共8页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是新近发现的生物反应,是偶联碳氮循环的关键环节,是环境领域和微生物领域的重大发现.N-DAMO的发现对于完善碳氮生物地球化学循环、丰富微生物学内容和... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是新近发现的生物反应,是偶联碳氮循环的关键环节,是环境领域和微生物领域的重大发现.N-DAMO的发现对于完善碳氮生物地球化学循环、丰富微生物学内容和研发新型生物脱氮除碳工艺均具有巨大的推动作用.催化N-DAMO反应的微生物为Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera),其隶属于一新发现的细菌门——NC10门.近年来,M.oxyfera的生物学研究取得了许多突破性进展,如初步探明了其个体形态特征、细胞化学组分特征、富集培养特征、生理生化特征及生态学特征,最突出的例子包括发现了M.oxyfera独特的细胞(星状)形态及特殊的脂肪酸(10Me C16∶1Δ7)组分等.最近,N-DAMO的机制研究方面也有了突破性进展:发现了地球上第4种生物产氧途径.目前认为,M.oxyfera具有内产氧功能,其首先将NO-2还原为NO,然后将2分子NO进行歧化反应生成N2和O2,最后利用生成的O2对甲烷进行氧化.本文系统地介绍了M.oxyfera各方面的微生物特性. 展开更多
关键词 n-damo Candidatus Methylomirabilis oxyfera 星形细胞形态
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静压快速启动亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化反应 被引量:1
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作者 王一囡 胡振 +2 位作者 茹东云 姜丽萍 刘华清 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期5565-5571,共7页
在序批式反应器(SBR)中接种污水厂厌氧池污泥和深层水稻土的1∶1混合污泥,在阶段性提升基质NO_2^--N浓度的条件下,考察静压条件对亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)反应快速启动过程... 在序批式反应器(SBR)中接种污水厂厌氧池污泥和深层水稻土的1∶1混合污泥,在阶段性提升基质NO_2^--N浓度的条件下,考察静压条件对亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)反应快速启动过程的影响,并对N-DAMO反应的主导微生物的丰度变化进行分析.结果表明运行120 d后,常压(R1)和0.3 MPa静压(R2)条件下,都观测到了明显的N-DAMO现象,并且R2的NO_2^--N去除速率达到了36.90 mg·(L·d)^(-1),较R1提高了24%;其4 h内平均脱氮速率(以NO_2^--N计)达到0.10 mmol·(L·h)^(-1),比R1提高了186%.R2中富集得到的污泥粒径约为R1的2倍,比表面积更大,优化了污泥中甲烷的传质情况,有助于N-DAMO反应的进行,且R2污泥的N-DAMO比活性(以N/VSS计)达到了0.29 mg·(g·h)^(-1),是R1的2倍.此外,静压有助于N-DAMO功能微生物Candidatus Methylomirabilish oxyfera(M.oxyfera)的生长,实验结束时R2中M.oxyfera细菌16S rRNA基因的丰度比接种初期提高了22倍,是同阶段R1中的10倍.可见,提高静压能够有效促进N-DAMO反应的启动. 展开更多
关键词 亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化(n-damo) 快速启动 静压 M. oxyfera 序批式活性污泥反应器(SBR)
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人类活动对河流沉积物中反硝化厌氧甲烷氧化菌群落特征的影响 被引量:8
11
作者 刘洋 陈永娟 +1 位作者 王晓燕 许康利 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3677-3688,共12页
河流生态系统是陆地生态系统输出营养盐和有机质的主要接收器,是水-气界面CO2和CH4全球碳循环的重要环节.人类活动导致大量未经处理的硝酸盐和有机物质汇入河流,影响了N-DAMO(N-DAMO,Nitrate/nitrite-dependent anaerobic methane oxida... 河流生态系统是陆地生态系统输出营养盐和有机质的主要接收器,是水-气界面CO2和CH4全球碳循环的重要环节.人类活动导致大量未经处理的硝酸盐和有机物质汇入河流,影响了N-DAMO(N-DAMO,Nitrate/nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,反硝化厌氧甲烷氧化菌)细菌的群落特征.本文选取北运河作为研究区域,通过对比分析北运河中游和下游沉积物理化参数和N-DAMO细菌群落特征的差异性,探究由于人类活动的影响,河流沉积物中N-DAMO细菌的群落组成结构特征,及其与沉积物中NH+4-N、NO-3-N的响应关系.结果表明,北运河沉积物中NH+4-N为中游和下游氮素的主要形态,且下游NH+4-N浓度显著高于中游;人类活动对N-DAMO细菌16S rRNA和pmo A功能基因群落分布有影响,16S rRNA和pmo A功能基因均分别聚为中游和下游两类;系统发育树分析显示,人类活动影响北运河N-DAMO细菌高同源性菌群的来源,其高同源性菌群来源与北运河主要污染物氨氮的来源一致;RDA分析显示,人类活动影响N-DAMO细菌相关环境因子,沉积物中高浓度的NH+4-N、NO-3-N与16S rRNA和pmo A功能基因有显著的响应关系.沉积物N-DAMO细菌16S rRNA和pmo A功能基因的共生关系分析显示,北运河下游沉积物中N-DAMO细菌彼此之间的共存关系更强,细菌群落形成的模块化程度较高,其对环境变化的敏感程度更高,受人类活动的影响更大. 展开更多
关键词 河流沉积物 人类活动 反硝化厌氧甲烷氧化菌 群落结构 系统发育 环境因子 共存关系网络
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旱地土壤反硝化厌氧甲烷氧化菌的垂向分布特性与活性分析 被引量:4
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作者 周利 李怡潇 +3 位作者 庄林杰 刘璐 张坤 祝贵兵 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期703-711,共9页
在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体将甲烷氧化的反硝化厌氧甲烷氧化反应(nitrite-dependent anaerobic methane-oxidizing,n-damo)的发现,彻底颠覆了人们对甲烷循环的传统理解.通过分子生物学方法及13C和15N稳定同位素示踪技术,对河... 在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体将甲烷氧化的反硝化厌氧甲烷氧化反应(nitrite-dependent anaerobic methane-oxidizing,n-damo)的发现,彻底颠覆了人们对甲烷循环的传统理解.通过分子生物学方法及13C和15N稳定同位素示踪技术,对河北省北澧河附近的旱地农田土壤(0~1 m)中n-damo菌的群落结构、丰度和活性进行了研究,深入探究了n-damo菌的亚硝酸盐底物来源.结果显示,n-damo菌更多存在于旱地浅层土壤中,并且随季节变化分布在不同深度的土壤中.针对其pmo A基因的系统发育分析显示,旱地土壤中n-damo菌的群落结构具有明显的空间异质性,来自土壤0~20 cm和40~60 cm土层的序列完全分开,处于系统发育树不同分枝.针对其16S rRNA基因的实时荧光定量PCR结果显示,n-damo菌丰度随土壤深度的增加而降低,夏季丰度(1.44×10~4~1.02×10~5copies·g^(-1))低于冬季(3.66×104~2.67×105copies·g-1).在浅层土壤(0~20 cm)中,硝化反应和反硝化反应共同为n-damo菌提供亚硝酸盐底物来源;而在深层土壤(60~80 cm)中,亚硝酸盐底物主要来源于硝化反应.n-damo菌的活性(0.18 nmol·g^(-1)·d^(-1),以CO_2计)只能在夏季表层土壤(0~20 cm)中检测到,其余深度均未检测到其活性.在旱地农田土壤中,反硝化厌氧甲烷氧化菌对农田碳循环的影响可能不大. 展开更多
关键词 反硝化厌氧甲烷氧化菌 旱地小麦田 丰度 活性
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Co-occurrence of nitrite-dependent anaerobic methane oxidizing and anaerobic ammonia oxidizing bacteria in two Qinghai-Tibetan saline lakes 被引量:13
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作者 Jian YANG Hongchen JIANG +4 位作者 Geng WU Weiguo HOU Yongjuan SUN Zhongping LAI Hailiang DONG 《Frontiers of Earth Science》 SCIE CAS CSCD 2012年第4期383-391,共9页
Nitrite-dependent anaerobic methane-oxidiz- ing (n-damo) bacteria and anaerobic ammonia oxidizing (anammox) bacteria are two groups of microorganisms involved in global carbon and nitrogen cycling. In order to tes... Nitrite-dependent anaerobic methane-oxidiz- ing (n-damo) bacteria and anaerobic ammonia oxidizing (anammox) bacteria are two groups of microorganisms involved in global carbon and nitrogen cycling. In order to test whether the n-damo and anammox bacteria co-occur in natural saline environments, the DNA and cDNA samples obtained from the surficial sediments of two saline lakes (with salinity of 32 and 84 g/L, respectively) on the Tibetan Plateau were PCR-amplified with the use of anammox- and n-damo-specific primer sets, followed by clone library construction and phylogenetic analysis. DNA and cDNA- based clones affiliated with n-damo and anammox bacteria were successfully retrieved from the two samples, indicating that these two groups of bacteria can co-occur in natural saline environments with salinity as high as 84g/L. Our finding has great implications for our understanding of the global carbon and nitrogen cycle in nature. 展开更多
关键词 ANAMMOX n-damo CO-OCCURRENCE saline lakes Qinghai-Tibetan Plateau
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N⁃DAMO菌群的富集及其生长代谢影响因子 被引量:4
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作者 唐良港 闫晗 +2 位作者 闵祥发 孟佳 李建政 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3735-3741,共7页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(N⁃DAMO)是某些微生物在厌氧条件下以甲烷为电子供体和唯一碳源还原亚硝酸盐(NO-2)为氮气(N2)的过程,为解决废水生物脱氮碳源不足问题提供了新思路.然而,N⁃DAMO菌群生长缓慢,对环境要求严苛,富集培养难度大,工程... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(N⁃DAMO)是某些微生物在厌氧条件下以甲烷为电子供体和唯一碳源还原亚硝酸盐(NO-2)为氮气(N2)的过程,为解决废水生物脱氮碳源不足问题提供了新思路.然而,N⁃DAMO菌群生长缓慢,对环境要求严苛,富集培养难度大,工程应用困难.本文以湿地土壤为菌源,通过强化富集获得一个N⁃DAMO菌群,并研究了主要环境因子和生长因子对其生长代谢的影响.结果表明,该N⁃DAMO菌群的NO-2还原速率可达0.27 mmol·g^-1·d^-1,其最佳培养条件为35℃、pH 7.5、NO-2浓度为2.0 mmol·L^-1和甲烷分压为(P(CH4))98 kPa等.少量添加维生素液、血红素和甜菜碱等生长因子,均能刺激菌群的代谢活性,使其NO-2还原速率分别提高1.32、1.22和1.96倍.本研究有助于进一步了解N⁃DAMO菌群的生理生态特性,为其工程应用提供参考. 展开更多
关键词 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(N⁃DAMO) 生物脱氮 菌群富集 环境因子 生长因子
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氮依赖型甲烷厌氧氧化菌的整合 被引量:2
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作者 江丽珍 刘江 +3 位作者 向兴 刘仁菊 王锐诚 龚林锋 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1407-1419,共13页
氮依赖型甲烷厌氧氧化菌(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation bacteria,n-damo细菌,属于NC10门)是最近10年来微生物生态学领域的研究热点。然而,对该类群基于现有数据的生态分布、群落结构和系统进化的整合分析还未见报道... 氮依赖型甲烷厌氧氧化菌(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation bacteria,n-damo细菌,属于NC10门)是最近10年来微生物生态学领域的研究热点。然而,对该类群基于现有数据的生态分布、群落结构和系统进化的整合分析还未见报道。【目的】为了更好地将近年来针对该类群的研究做一次全面梳理,本文通过整合前人已有发表数据和结合自身实验数据两方面进行。【方法】一方面,利用NCBI数据库(数据搜集到2016年11月)中所有n-damo细菌序列对其进行生物信息学分析;另一方面,对大九湖泥炭地表层泥炭利用16S rRNA二代测序技术对该类群进行检测,并同前人数据进行对比。【结果】n-damo细菌主要在沉积物、湿地和水稻土检出;基于pmo A基因的n-damo细菌的平均检出率是基于16S rRNA基因检出率的7倍,但是这两类基因分子标记物所得到的多样性指数保持相对稳定(1.4-3.4);贫氮的大九湖泥炭其NC10的丰度仅为0.067%。【结论】n-damo类群种群相对稳定,暗示其行使的生态功能相对单一;贫氮的大九湖泥炭其极低的NC10丰度暗示氮对NC10是限制因子;具有真正氮依赖型甲烷厌氧氧化细菌的Group A可能只占很少的一部分(小于20%),暗示出该类群真正的生态潜能需要进一步评估。本次整合分析为更好的理解n-damo细菌的生活环境、评估不同基因分子标记物下n-damo细菌的检出率、不同亚类群比如Group A和Group B等的丰度和真正的潜在生态功能提供参考。 展开更多
关键词 氮依赖型甲烷厌氧氧化菌 整合分析 群落结构 系统发育分析
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亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化及其功能微生物研究进展
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作者 赵维怡 陈庆锋 马春霞 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3847-3859,共13页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-Dependent Anaerobic Methane Oxidation,N-DAMO)是耦合氮循环和碳循环的关键环节,主要是由亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化菌(Candidatus Methylomirabilis oxyfera)介导完成,对于研究全球氮和碳元素的生物地... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-Dependent Anaerobic Methane Oxidation,N-DAMO)是耦合氮循环和碳循环的关键环节,主要是由亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化菌(Candidatus Methylomirabilis oxyfera)介导完成,对于研究全球氮和碳元素的生物地球化学循环具有重要意义。本文首先总结了国内外N-DAMO的影响因素和在不同自然生态系统中的分布,然后阐述了N-DAMO菌的生理生化特性及其富集培养优化实验和检测技术,最后探讨了N-DAMO技术的应用现状。本综述不仅有助于揭示全球碳氮循环的耦合作用机制,也为N-DAMO反应耦合其他厌氧生物处理过程应用到污水的除碳脱氮上提供了理论依据。 展开更多
关键词 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化反应 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化菌 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化技术 富集培养优化
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