水稻土中铁氧化物对产甲烷古菌群落结构的影响

发布时间：2024-06-07 22:38

　　产甲烷菌广泛分布在淹水水稻土等各种厌氧环境中,在全球气候变化、碳循环和能源等领域都发挥着重要的作用。研究发现,厌氧条件下,水稻土中铁氧化物的生物还原会抑制产甲烷菌的甲烷合成作用。然而,目前关于铁氧化物对产甲烷菌群落结构的影响报道较少。通过泥浆厌氧培养实验,向采集的水稻土中添加甲酸盐作为甲烷合成的底物(Control,CK处理),并设置添加水铁矿作为体系中唯一电子受体的处理组(Ferrihydrite,Fh处理)。培养结束后,与CK相比,添加水铁矿显著降低了古菌在总微生物群落中的占比,但对古菌群落的物种多样性和均一度没有显著影响;且两组处理中优势种均为操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)2056和OTU 911(76%—80%)。这说明碳源相同时,产甲烷菌的群落结构不受铁氧化物的影响。本研究为探索土壤中微生物铁还原与碳循环耦合的分子机制奠定基础。

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【部分图文】：

图1培养结束前、后微生物群落组成

初始数据分析采用Excel2016进行,采用SPSS(20.0,SPSSInc.,Chicago,IL,USA)软件进行显著性分析(one-wayANOVA)。计算香农指数和辛普森指数描述古菌群落的α多样性,基于WeightednormalizedUnifrac距离算法....

图2培养前、后泥浆中古菌群落结构的多样性指数(***P<0.001)

进一步从OTU水平上分析CK和Fh两组处理中古菌群落组成的多样性,发现两组处理中香农指数均极显著下降(P<0.001),而辛普森指数极显著上升(P<0.001,图2)。这说明添加甲酸盐处理10天后,不仅降低了体系中古菌群落的物种多样性,同时降低了OTU水平上古菌群落的均一性。另外....

图3培养前、后泥浆中古菌OTU水平的主坐标分析图

图2培养前、后泥浆中古菌群落结构的多样性指数(***P<0.001)2.2OTUs水平上古菌群落结构变化分析

图4厌氧培养10天后CK处理和Fh处理中相对丰度显著变化的OTUs及其系统发育分析(*P<0.05,***P<0.01,***P<0.001)

为进一步分析添加甲酸盐和水铁矿对古菌群落的影响,我们对比不同处理中培养前后每个OTU在体系中的相对丰度,最终发现OTU2056,OTU911,OTU3870,OTU2032,OTU1970,OTU2456,OTU1931和OTU895等8个培养后相对丰度发生显著(....

本文编号：3991058