南海北部陆坡表层沉积物氨氧化古菌多样性初探-核农学报.PDF

第 36 卷 第 1 期 热 带 地 理 Vol.36 ，No.1 2016 年 1 月 TROPICAL GEOGRAPHY Jan. ，2016 刘国辉，吴后波．南海北部陆坡表层沉积物氨氧化古菌多样性初探[J]．热带地理，2016 ，36 （1 ）：108-113． LIU Guohui ，WU Houbo．Diversity of Ammonia-Oxidizing Archaea in the Surface Sediments of the Northern Continental Slope of the South China Sea[J]．Tropical Geography，2016 ，36 （1 ）：108-113． 南海北部陆坡表层沉积物氨氧化古菌多样性初探 1,3 2 刘国辉 ，吴后波 （1． 中国科学院边缘海地质重点实验室，中国科学院南海海洋研究所，广州 510301 ；2．中国科学院南海海洋研究所 海洋生物资源可持续利用重点实验室 ，广州 510301 ；3． 中国科学院大学 ，北京 100049 ） 摘 要 ：基于南海北部陆坡不同深度梯度 3 个站位表层沉积物古菌氨单加氧酶基因 （amoA ）文库 ，对 3 个站位氨氧化 古菌进行多样性和系统发育学分析 。多种方法构建的系统发育树表明 ：3 个站位所有的 amoA 基因序列都隶属于奇古菌 门中 Group I 分枝内的 Group I.1a 系群 ，且各站位之间氨氧化古菌多样性没有明显的差异。501 站位黑色砂质沉积物中 古菌 amoA 基因与该站位的 16S rRNA 基因的系统发育比对显示 ：这 2 种基因标记的系统发育树整体上具有潜在的对应 关系 ，说明对样品的氨氧化古菌多样性分析比较全面且可靠 ；并进一步暗示该样品中氨的硝化作用主要由奇古菌门下 的 Group I.1a 系群来执行。由此可以推测：Group I.1a 系群可能在南海北部表层沉积物中氮素的生物地球化学循环过程 中扮演重要的角色。 关键词 ：氨氧化古菌 ；amoA 基因 ；表层沉积物 ；南海北部 中图分类号：Q938.8 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001-5221（2016 ）01-0108-06 DOI ：10.13284/ki.rddl.002801 氮作为有机体主要组成元素之一 ，是生物新陈 和氨氧化细菌（Ammonium-Oxidation Bacteria ，AOB ） 代谢作用的基础 。氮元素生物地球化学循环过程主 的氨单加氧酶基因的跨膜结构非常相似 ，它们编码 要由微生物介导 ，这个过程包括 ：固氮作用、硝化 的氨基酸序列在一些关键的功能位点具有强烈保守 作用 、氨化作用和反硝化作用。其中氨氧化是硝化 性[8] 。最近几十年 ，随着微生物分子生态技术发展 ， 作用的关键也是其限速步骤 ，处于氮元素生物地球 大量研究表明 ：海水和海洋沉积物研究中存在丰富 化学循环的中枢。氨氧化古菌 （Ammon