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全球海洋中烃降解微生物的多样性及其功能研究取得新进展
来源:    发布时间: 2024年04月07日     点击数:

海洋中烃降解微生物对于全球生物地球化学循环和环境修复至关重要。最近,我所邵宗泽研究员团队联合中山大学王江海教授团队研究报道,通过对来自全球海洋中近两万个宏基因组组装基因组的深度分析,揭示了好氧烃降解微生物的多样性及其代谢特性。研究结果已在Science of the Total Environment (中科院一区Top期刊,IF2023=9.8)上发表,题为“Broad-spectrum hydrocarbon-degrading microbes in the global ocean metagenomes. Science of the Total Environment”。

该团队发现,研究的全球海洋中近两万个宏基因组组装基因组中的好氧烃降解微生物归属于六个细菌门(图1),其中变形菌门和放线菌门含多种类型的烷烃降解基因,突显其在烷烃降解中所起的重要作用;与烷烃降解微生物相比,芳香烃降解微生物则表现出较低的系统发育多样性。

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图1 全球海洋中烃降解微生物的物种多样性

该研究还鉴定出38个具有广谱烃降解能力的细菌,它们主要归属于三类:一是含多种类型芳香烃降解基因的微生物;二是兼含多种类型烷烃和芳香烃降解基因的微生物;三是含多拷贝烃降解基因的微生物。此类细菌拥有的多种强大的代谢能力使其适应在多种不同的环境中生存。研究还发现,烃降解基因存在水平转移现象,这进一步增强了烃降解微生物的多样性。此外,环境参数(如温度和盐度)与烃降解基因丰度之间呈正相关关系。这些新发现不仅揭示了海洋环境中好氧烃降解微生物的多样性和多种代谢潜力,而且为利用微生物技术修复被石油烃污染的海域提供了重要的科学指引。

论文第一作者为中山大学博士生刘青和硕士生彭用一。通讯作者:中山大学院王江海教授和海洋三所邵宗泽研究员。该工作得到了广东省公益研究与能力建设专项(No. 2017B020218004)、国家自然科学基金项目(No. 42030412)、海洋三所基本科研经费(No. 2019021)等项目的联合资助。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171746