高含氮稻田深层土壤的氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌共存及对氮循环的影响

Coexistence,biodiversity and roles of ammonia-oxidizing archaea and anaerobic ammonium-oxidizing bacteria in deep soil layer of high nitrogen loaded paddy field

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摘要随着海洋生态系统中的厌氧氨氧化反应和氨氧化古菌的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前尚无在陆地深层的相关报道.结合同位素示踪与分子生物学技术探索了稻田深层土壤中anammox与AOA的存在及特性.结果表明,在沼渣处理废水浇灌的高含氮稻田深层土壤中,anammox与AOA共存.通过构建克隆文库发现,此土壤中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,35个克降序列只分为4个独立操作单元(OTU),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatas‘Kuenenia stuttgartiensis'的同源性超过95%;对氨氧化古菌的分析发现,20个克隆子共得到5个OTU,其与基因库中土壤/沉积物进化分支关系最近,序列的同源性部分超过98%.同位素示踪的初步结果表明,anammox产生的氮气占此土壤总氮气生成量的24.1%-29.8%.AOA与anammox的共存为anammox反应的广泛存在与发生提供了新思路.