生物土壤结皮铁代谢微生物组成及其功能基因对演替的响应

编号 zgly0001706838

文献类型 期刊论文

文献题名 生物土壤结皮铁代谢微生物组成及其功能基因对演替的响应

作者 王岩松  刘玉冰  王增如  赵丽娜  漆婧华  张雯莉 

作者单位 中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠试验研究站  中国科学院大学  中国科学院西北生态环境资源研究院寒区旱区逆境生理与生态重点实验室 

母体文献 中国沙漠 

年卷期 2020年03期

年份 2020 

分类号 S154.3 

关键词 生物土壤结皮(BSC)  腾格里沙漠  铁吸收  铁转运  铁贮存  GeoChip5.0 

文摘内容 采用微生物宏基因组学微阵列GeoChip 5.0技术,选择腾格里沙漠东南缘沙坡头地区不同年代人工固沙植被区的生物土壤结皮(BSC)为对象,分析BSC演替过程中参与铁代谢的功能微生物组成及其功能基因变化特征,研究微生物铁代谢对BSC演替的响应及调控。结果表明:真菌参与铁吸收和转运过程,古菌参与铁转运和贮存过程,细菌则在铁代谢吸收、转运和贮存过程中均起主要调控作用。门水平上,BSC铁代谢功能微生物组成变化对演替的响应不敏感,BSC铁代谢微生物主要为变形菌门(Proteobacteria)。BSC铁代谢功能基因多样性的显著提高和三类铁代谢过程基因信号强度达到最高水平需要经过61 a的演替。调控BSC铁吸收过程的主要功能基因为亚铁氧化酶编码基因iro;调控原核生物铁转运过程的主要功能基因,为羟基苯甲酰丝氨酸铁外膜转运体编码基因cirA和Fe(Ⅱ)转运蛋白编码基因feoB,真菌铁转运过程主要依靠含铁细胞转运体和铁氧化酶高亲和力的作用;调控铁贮存过程的主要功能基因为固定相类核蛋白编码基因dps。在BSC演替阶段末期,上述铁代谢功能基因强度的显著增加促进了微生物的铁代谢潜能。干旱、半干旱荒漠生态系统植被恢复过程中微生物铁代谢潜能的恢复需要较长时间。