水稻土嗜中性微好氧亞鐵氧化菌多樣性及微生物成礦研究
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【摘要】:微生物驅(qū)動(dòng)亞鐵氧化過程在水稻土中十分普遍,該過程被認(rèn)為是水稻土中聯(lián)接各生物地球化學(xué)過程的中心樞紐。嗜中性微好氧亞鐵氧化菌能夠利用氧氣作為電子受體將亞鐵氧化成三價(jià)鐵,獲得生長所需能量。然而,對(duì)水稻土中微好氧亞鐵氧化菌的多樣性與分布及其微生物成礦類型仍然未知。采用鐵氧反向濃度梯度管法富集培養(yǎng)并分離水稻土中微好氧亞鐵氧化菌,利用16S r RNA基因測(cè)序手段分析培養(yǎng)過程中微好氧亞鐵氧化菌群落多樣性與分布,并初步研究分離得到的亞鐵氧化菌的亞鐵氧化能力與生物成礦類型。結(jié)果表明,在富集培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程中,Azospira、Magnetospirillum、Clostridium和Rhodoplanes等屬在群落中占優(yōu)勢(shì)。在分離最后階段,得到幾種細(xì)菌的混合菌團(tuán),可能是由于這幾種亞鐵氧化菌存在互養(yǎng)關(guān)系而難以純化分離,其中占優(yōu)勢(shì)的為Azospira(63.9%)。Azospira是一類已知硝酸鹽依賴型Fe OB,可以利用硝酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽為電子受體進(jìn)行厭氧亞鐵氧化。混合菌團(tuán)具有活躍的亞鐵氧化能力,反應(yīng)第15天生成6.9 mmol·L-1 HCl-Fe。XRD結(jié)果表明菌團(tuán)氧化亞鐵形成的三價(jià)鐵礦物類型為無定形鐵氧化物。TEM結(jié)果顯示微好氧Fe OB菌體呈桿狀,細(xì)菌表面和周圍散布著顆粒狀的物質(zhì),可能是由無定形鐵氧化物組成。綜上所述,認(rèn)為反硝化細(xì)菌可能在水稻土有氧-無氧界面進(jìn)行微好氧亞鐵氧化,其氧化亞鐵的產(chǎn)物為無定形鐵氧化物。
【作者單位】: 中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所;廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】: 微好氧亞鐵氧化 生物成礦 水稻土 Azospira 無定形鐵氧化物
【基金】:國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41330857)
【分類號(hào)】:S154.3
【正文快照】: 引用格式:陳婭婷,李芳柏,李曉敏.水稻土嗜中性微好氧亞鐵氧化菌多樣性及微生物成礦研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2016,25(4):547-554.CHEN Yating,LI Fangbai,LI Xiaomin.Diversity and Biomineralization of Microaerophilic Iron-oxidizing Bacteria in Paddy Soil[J].Ecology and
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,本文編號(hào):980157
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