潮滩湿地硝化螺菌的代谢潜力和环境适应机制

摘要

为了揭示硝化螺菌(Nitrospira)在潮滩湿地中的代谢潜力和环境适应机制,本研究使用宏基因组学拼接与组装的方法,从中国沿岸的5个潮滩湿地构建了14个较高质量的Nitrospira基因组.系统发育分析结果表明,在这些基因组中, 3个属于全程氨氧化细菌(complete ammonia oxidizer, Comammox); 9个为硝化螺菌世系Ⅱ和Ⅳ; 2个属于至今未见报道的世系Ⅲ型.这表明,潮滩湿地富含多样化的硝化螺菌类群.代谢分析表明,潮滩湿地Comammox和典型的Nitrospira含有氰酸酶、脲酶以及参与腈类、酰胺类化合物分解的酶,暗示着它们能够与氨氧化微生物耦合利用有机氮作为能源.此外, Nitrospira有着多重压力抵抗、病毒防御和渗透压调控策略.这些结果深化了对Nitrospira在潮滩湿地的多样性、生态功能潜力和环境适应机制上的认识.

关键词

硝化螺菌 / 系统发育 / 代谢潜力 / 环境适应 / 潮滩湿地