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                            鄧晔研究組在功能微生物類群多樣性檢測研究上取得進展
                            2019-05-08 | 编辑: | 【 】【打印】【關閉

                              在高度复杂的环境微生物群落中,承载生物地球化学循环的特定功能微生物类群往往也具有高度的多样性,这种功能上的冗余使得微生物群落面对环境剧烈变化时具有较强的适应性和稳定性。然而,以单一16S rRNA基因或者以功能基因为主的高通量测序均无法实现特定微生物功能类群的多样性检测。中國科學院生态环境研究中心环境生物技术重点实验室邓晔研究组对最新开发的测序技术-细胞内融合基因技术(epicPCR)进行了方法优化,同时对采集于十个西藏盐湖底泥的硫酸盐还原功能菌群的多样性进行了研究,其研究结果近期发表在Springer Nature出版社的在线杂志Microbiome上。  

                              硫酸盐还原是生态圈中一个重要的硫循环过程,虽然承载这一功能的硫酸盐还原菌通过分离培养已经得到了很多,但自然状态下的硫酸盐还原菌(SRP)多样性尚未得到充分的鉴定。该研究先通过油水混合体系对底泥中的原核微生物进行单细胞水平的分离,在细胞内对16S rRNA基因和表征硫酸盐还原能力的dsrB基因进行基因融合PCR,最后对融合产物的进行高通量测序。研究结果显示,共检测到10个湖泊的微生物物种数量为12,519个,其中SRP为883个,整个微生物群落和SRP类群的α-多样性呈显著正相关 (R2=0.443, P<0.05)。统计分析结果表明,采样当月的pH值和平均温度是整个微生物群落的环境决定因素,而SRP功能类群主要受到平均温度和总氮的驱动。针对筛选出了120个高丰度的SRP物种构建进化关系树(下图),其结果表明,这些高丰度的SRP-OTU与17个描述的门相关,其中只有7个广为认可的SRP门,表明西藏盐湖区还存在着许多未发现的SRP类群。

                              該研究的第一作者是本所博士生秦化宇,項目得到了國家自然科學基金項目、大阳城国际娱乐前沿科學重點研究項目、大阳城国际娱乐重點部署項目的支持。

                              文章鏈接:https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-019-0688-4

                            圖注:120個高豐度的硫酸鹽還原菌的OTUs的進化關系。加黑字體爲參考序列,藍色字體爲廣泛分布的OTUs(每一個湖中均有高豐度存在),黑色字體爲只以高豐度存在于某一個湖中的OTUs,紅色字體爲高豐度存在于兩個以上的湖,但並不在每個湖中都有的OTUs。進化枝上藍色圓形大小表示自展值的大小(70-100)。紅色進化枝代表屬于新發現的十個硫酸鹽還原菌門的OTUs(圖下方*標記的菌門)。黑色柱形代表該OTUs相對豐度最高的湖中的豐度。彩色條形標記門的水平的分類。

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