水域生境好氧不产氧光合细菌(AAPB)研究进展

好氧不产氧光合细菌(aerobic anoxygenic photosynthesis bacteria,AAPB)是广泛分布于海洋、湖泊及河流等典型水域生境中的异养原核生物,能够以环境中有机物为营养物质来获取细胞生长及代谢所需的能量,同时借助自身独特的菌绿素完成光合作用产能但不合成氧气,在物质循环与能量流动中扮演着重要角色.近年,越来越多的AAPB种属被陆续报道,基于光合基因,例如光合反应中心M亚基(pufM)的分子系统发育分析显示,大部分AAPB属于α-、β-及γ-变形菌,且丰度及多样性随生境的不同而呈现时空地理格局异质性.本文对AAPB的栖息环境与生长特性、丰度与分布、生态功能以及环境驱动因子等方面的研究进展进行了回顾和综述.目前,针对水库生态系统AAPB的研究鲜见报道,作者建议开展水库生境中AAPB多样性分布、环境驱动因素及生态功能研究,丰富对于水生生态系统中功能微生物种群生态结构与代谢功能的认识.

一株新属紫色非硫光合细菌的初步鉴定

利用特异性培养基对采自宁波象山地区养殖虾池底泥样品进行富集、分离和纯化,得到了一株紫色非硫细菌(PNSB),依据形态特征观察、无机碳源利用、活细胞吸收光谱测定、pufM基因检测及16S rRNA基因序列分析等实验,初步鉴定其为comamonadaceae科中一新属.

分层型水库水体好氧不产氧光合细菌时空演替特征

好氧不产氧光合细菌(aerobic anoxygenic photosynthesis bacteria,AAPB)以多样的群落结构及独特的代谢功能在水体物质循环中扮演着重要角色.基于实时荧光定量PCR及Illumina MiSeq高通量DNA测序技术研究金盆水库水体中AAPB丰度及群落结构时空演替特征,结合冗余分析揭示环境因子对其群落结构影响规律.结果表明,金盆水库水体AAPB丰度(以pufM基因计)变化范围为(6.70±0.43)×10^3^(2.69±0.15)×10^4 copies·mL^-1,最大值出现于10月,且随水深增加而减小.样本主要归为19个属(除未分类菌属外),优势AAPB菌属包括慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium sp.)和甲烷菌属(Methylobacterium sp.),两者隶属α-变形菌(α-Proteobacteria),其中慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium sp.)占比于11月最高,高达60%以上(除10 m外),此外也发现了以低比例存在的红长命菌属(Rubrivivax sp.),隶属β-变形菌(β-Proteobacteria).AAPB不同属间存在较强的互作关系,如红杆菌属(Rhodobacter sp.)与小红卵菌属(Rhodovulum sp.)呈正相关,噬氢菌属(Hydrogenophaga sp.)与慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium sp.)呈负相关等.AAPB种群结构组成及分布差异显著,主要受T、 TN、 NO-3-N和光照强度影响,且由环境因素综合调控.如10月水深0、 5和15 m水体AAPB种群结构受水温(T)、总氮(TN)和总磷(TP)显著影响, 12月水深5 m水体AAPB种群结构受光照强度、pH、溶解氧(DO)和叶绿素a(Chla)显著影响等.研究结果对解析分层型水库水体AAPB丰度和多样性的时空变化特征具有指导意义,并为探索AAPB种群结构的水环境驱动因素提供理论依据.