云南热泉中氨氧化古菌的accA基因与amoA基因丰度与环境因子NO2-和NO3-的相关性

• 作者: 周恩民 宋兆齐 张传伦 李文均 王莉 王风平 肖湘
• 来源期刊: 微生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 云南热泉 原核微生物丰度 氨氧化古菌 accA基因 amoA基因 荧光定量PCR
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 生态和环境微生物
• 页码范围: 1462-1470
• 分类号: Q939
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.12.009

摘要

[目的]氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)可能通过近期刚发现的3-羟基丙酸盐/4-羟基丁酸盐途径(3-hydroxypropionate/4-hydroxybutyrate cycle,HP/HB)来固定CO2,在海洋和土壤环境下进行化能自养型生长.云南热泉系统已被证明具有丰富的AOA多样性.本论文旨在调查云南不同热泉中,这种CO2固定途径的关健酶——乙酰辅酶A羧化酶基因accA和古菌氨单加氧酶基因amoA,及原核微生物16S rRNA基因的丰度变化,以及它们与环境因子的相关性.[方法]选择20处代表性热泉沉积物样品,通过荧光定量PCR技术,获得各目的基因丰度;利用R软件包对各样点地化参数进行主成分分析(Principal ComponentAnalysis,PCA),并通过Mantel test检验各目的基因和地化参数间的相关性.[结果]细菌和古菌16S rRNA基因的丰度范围分别在6.6×107至4.19×1011和1.27×106至1.51 ×1011拷贝/g沉积物;古菌accA和amoA基因的丰度范围为8.89×103至6.49×105和7.64×103至4.36×105拷贝/g沉积物,Mantel test结果显示accA和amoA基因丰度间具有极显著的相关性(R =0.98,P＜0.001),两者又分别都与热泉内的NO2-和NO3-浓度存在显著相关,与pH值等其它环境因子没有明显统计学意义上的相关性.[结论]云南地区热泉间的细菌和古菌丰度,以及两者比例关系都存在较大差异;相关性的统计结果进一步证明了热泉环境下的氨氧化古菌是通过HP/HB途径进行CO2固定;本次研究并未发现氨氧化古菌的丰度与环境pH存在明显统计学意义上的相关性,这与常温土壤环境的相关研究结果存在不同.