极地产甲烷菌研究进展-极地研究.PDF

第２８卷第１期 极地研究 Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．１ ２０１６年３月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＯＬＡＲＲＥＳＥＡＲＣＨ Ｍａｒｃｈ２０１６ 櫑櫑櫑櫑毀 櫑 毀 毀櫑 研究进展毀 櫑櫑櫑櫑 极地产甲烷菌研究进展 １ １，２ １ １ １ 杨鹏 　何剑锋 　张芳 　林凌 　曹叔楠 １ （国家海洋局极地科学重点实验室，中国极地研究中心，上海２００１３６； ２同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２） 提要　产甲烷菌是一类重要的环境微生物，其代谢产生的甲烷（ＣＨ）是最重要的温室气体之一。现有研究表明，产 ４ 甲烷菌广泛存在于极地湿地、沼泽、湖泊、苔原、冻土和冰川等各类生境之中，并在碳循环中发挥着重要作用。本文对 极地产甲烷菌的群落结构、生物多样性、空间分布、环境影响因子（温度 营养物和ｐＨ）以及研究技术的必威体育精装版进展进 行了总结，并对极地产甲烷菌研究的未来发展进行了展望。 关键词　产甲烷菌　生物多样性　南极　北极 ｄｏｉ：１０．１３６７９／ｊ．ｊｄｙｊ．２０１６．１．１４５ 全球变化的响应和反馈等领域是目前产甲烷菌的主要 ０　引言 研究热点。随着现代生物学尤其是聚合酶链式反应 （ＰＣＲ）、全基因组测序等分子生物学技术的迅速发展， 极地、特别是北极地区，是全球甲烷（ＣＨ）重要源 人们对于产甲烷菌生物多样性有了更为深入的了解。 ４ 区之一。据估算，北极每年向大气排放的ＣＨ 高达 近年来，研究报道发现，在深海中存在大量的产 ４ ９ －１［１］ 甲烷菌，其 中主要 以嗜热型产 甲烷菌为主。 ３２—１１２×１０ｋｇ·ａ 。研究显示，北极西伯利亚东 －１［２］ ［９］ 部苔原区ＣＨ 含量高达４０．０ｍＬ·ｋｇ ，西部沼泽 Ｌ＇Ｈａｒｉｄｏｎ 从印度洋２４２０ｍ深海处分离出一种极端 ４ －２ －１［３］ 嗜热自养型产甲烷菌Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｉｎｄｉｃｕｓｓｐ． 区的释放量为３．２—２４ｍｇ·ｍ ·ｄ ，而东西伯利 －２ ［１０］ 亚海大陆架 ＣＨ 释放量为 １００—６３０ｍｇ·ｍ · ｎｏｖ；Ｌ′Ｈａｒｉｄｏｎ等 从那不勒斯深海火山泥中分离出 ４ －１［４］ 一种极端嗜热甲醇营养型产甲烷菌Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ ｄ 。同时，必威体育精装版研究也表明，全球变暖会加速北极 ［５－６］ ［１１］ ＣＨ 向大气的排放 。此外，据估算，在南极大陆冰 ｖｕｌｃａｎｉｓｐ．ｎｏｖ；Ｗｅｎｇ等 从台湾西南海域深海沉积 ４ 盖底部储藏有高达２１０００亿吨的