產(chǎn)甲烷菌廣泛分布在淹水水稻土等各種厭氧環(huán)境中,在全球氣候變化、碳循環(huán)和能源等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn),厭氧條件下,水稻土中鐵氧化物的生物還原會抑制產(chǎn)甲烷菌的甲烷合成作用。然而,目前關(guān)于鐵氧化物對產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)的影響報道較少。通過泥漿厭氧培養(yǎng)實驗,向采集的水稻土中添加甲酸鹽作為甲烷合成的底物(Control,CK處理),并設(shè)置添加水鐵礦作為體系中唯一電子受體的處理組(Ferrihydrite,Fh處理)。培養(yǎng)結(jié)束后,與CK相比,添加水鐵礦顯著降低了古菌在總微生物群落中的占比,但對古菌群落的物種多樣性和均一度沒有顯著影響;且兩組處理中優(yōu)勢種均為操作分類單元(Operational taxonomic unit,OTU)2056和OTU 911(76%—80%)。這說明碳源相同時,產(chǎn)甲烷菌的群落結(jié)構(gòu)不受鐵氧化物的影響。本研究為探索土壤中微生物鐵還原與碳循環(huán)耦合的分子機制奠定基礎(chǔ)。

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【部分圖文】：

圖1培養(yǎng)結(jié)束前、后微生物群落組成

初始數(shù)據(jù)分析采用Excel2016進行,采用SPSS(20.0,SPSSInc.,Chicago,IL,USA)軟件進行顯著性分析(one-wayANOVA)。計算香農(nóng)指數(shù)和辛普森指數(shù)描述古菌群落的α多樣性,基于WeightednormalizedUnifrac距離算法....

圖2培養(yǎng)前、后泥漿中古菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù)(***P<0.001)

進一步從OTU水平上分析CK和Fh兩組處理中古菌群落組成的多樣性,發(fā)現(xiàn)兩組處理中香農(nóng)指數(shù)均極顯著下降(P<0.001),而辛普森指數(shù)極顯著上升(P<0.001,圖2)。這說明添加甲酸鹽處理10天后,不僅降低了體系中古菌群落的物種多樣性,同時降低了OTU水平上古菌群落的均一性。另外....

圖3培養(yǎng)前、后泥漿中古菌OTU水平的主坐標(biāo)分析圖

圖2培養(yǎng)前、后泥漿中古菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù)(***P<0.001)2.2OTUs水平上古菌群落結(jié)構(gòu)變化分析

圖4厭氧培養(yǎng)10天后CK處理和Fh處理中相對豐度顯著變化的OTUs及其系統(tǒng)發(fā)育分析(*P<0.05,***P<0.01,***P<0.001)

為進一步分析添加甲酸鹽和水鐵礦對古菌群落的影響,我們對比不同處理中培養(yǎng)前后每個OTU在體系中的相對豐度,最終發(fā)現(xiàn)OTU2056,OTU911,OTU3870,OTU2032,OTU1970,OTU2456,OTU1931和OTU895等8個培養(yǎng)后相對豐度發(fā)生顯著(....

本文編號：3991058