生态中心发现氨氧化古菌在酸性土壤硝化作用中起主导作用

酸性土壤(pH<5.5)在我国分布面积广泛,是我国热带亚热带粮食和经济作物的重要产地。一直以来,氨氧化细菌(AOB)被认为是土壤硝化作用的主要驱动者,但在多数酸性土壤中检测不到AOB,或发现AOB的存在与硝化作用无关,酸性土壤硝化作用的机理一直不够清楚。 中国科学院生态环境研究中心贺纪正研究员课题组于2007年在Environmental Microbiology上首次报道了酸性土壤中存在大量氨氧化古菌(AOA),且AOA的数量与土壤硝化潜势呈显著正相关关系,该成果在国际上引起关注,被SCI期刊广泛引用。最近,他们利用稳定性同位素探针技术(SIP),结合经典的分子生态学手段,对我国强酸性土壤中的硝化作用机理开展了深入研究。 根据氨氧化微生物氧化氨时进行化能自养生长固定CO2为碳源的牲征,研究人员在实验室微宇宙培养条件下,分别用13C-CO2和12C-CO2对酸性土壤进行标记培养,通过密度梯度超速离心,将结合......阅读全文

南京土壤所氨氧化古菌功能多样性研究取得新进展

  地球上的高等动物和植物通常存在一定的地理分异规律,如谚语中常说的“一方水土养一方人”,但长期以来由于技术手段的限制,土壤微生物的地理分异规律及其功能意义却不甚清楚。   最近,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组与何园球团队合作发现,酸性土壤中(pH4.9)存在一种活性氨氧化古菌,与该古菌亲缘关

黑土农田氨氧化微生物和古菌的生物地理分布研究获进展

  微生物群落组成与多样性的空间格局及对环境变化的响应研究,是揭示地球上生物多样性产生和维持机制的前提。近年来,土壤微生物的分布格局及其驱动机制研究成为国际上的研究热点。  中国科学院东北地理与农业生态研究所农田分子生态学科组科研人员对我国东北典型黑土农田样带细菌、真菌和酸杆菌地理分布格局进行了深入

南京土壤所土壤功能微生物技术开发取得新进展

  指甲盖面积大小的土壤中,微生物数量最高可达上百亿,种类最多可达上百万。这些难以计数的土壤微生物如何相互作用,并在复杂环境中发挥功能,一直是土壤微生物学的技术难点和研究前沿。2011年,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组利用稳定性同位素示踪氨氧化微生物DNA,开发了高通量测序微生物群落13C-1

研究发现氨氧化古菌在硝态氮流失中发挥更大作用

  我国现有红壤缓坡地(6~15°)2.1×107hm2,是我国发展粮食和亚热带经济作物及果、林、草的重要基地。湘北红壤丘岗区是我国南方红壤丘陵区农林符合生态系统的典型模块,以农田、果园、灌木丛、森林为主要土地利用类型。以往研究发现,高强度耕作,大量氮肥使用,加上每年5-8月,不均匀、高强度的降雨,

南京土壤所贾仲君:与土壤微生物作战

  近年来,我国粮食产量每年增加近10%,但与之相对,每年化肥用量增速却高达51%。养分利用率低下致使我国每年仅氮肥损失就达140亿美元。   而最近,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组发现了氨氧化古菌化能无机自养代谢的秘密,揭示土壤微生物是氮肥流失的“罪魁祸首”,并暗示研究研制相关硝化抑制剂,

南京土壤所贾仲君:与土壤微生物作战

  近年来,我国粮食产量每年增加近10%,但与之相对,每年化肥用量增速却高达51%。养分利用率低下致使我国每年仅氮肥损失就达140亿美元。  而最近,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组发现了氨氧化古菌化能无机自养代谢的秘密,揭示土壤微生物是氮肥流失的“罪魁祸首”,并暗示研究研制相关硝化抑

土壤细菌和氨氧化微生物群落组成对土地利用研究获进展

  土壤微生物是土壤的重要组成部分,是土壤养分(C、N、P等)转化和循环的主要动力,又是土壤养分的储备库和植物生长可利用养分的一个重要来源,是土壤肥力水平的活性指标,在土壤生态系统中起着非常重要的作用。其中氨氧化微生物是氮素循环中关键微生物之一,已有研究表明不同土地利用方式以及不同农业措施对土壤细菌

南京地理所湖泊沉积物中氨氧化微生物类群研究获进展

  氮素是影响湖泊营养状态的关键元素之一,氮素的生物地球化学循环在湖泊营养盐循环中占有重要地位。硝化作用(NH3→NO2-→NO3-)是氮循环过程的关键步骤,而氨氧化(NH3→NO2-)是硝化作用的限速步骤。氨氧化微生物是氮循环过程的重要驱动者,其群落结构、丰度和活性等会受到温度和营养负荷等环境因子

城环所氨氧化微生物群落的驱动因子研究取得进展

  氨氧化微生物是全球氮循环的关键种群,对氮素利用效率、水体富营养化、温室气体效应等方面均有深刻的影响。因此,研究氨氧化微生物的空间分布及其驱动因子一直备受关注。然而,以往的研究大都仅考虑土壤pH和氮素底物对氨氧化微生物生态位的影响效应,试验一般只包括极其有限的土壤样品或仅基于一种环境因子的梯度变化

研究团队在生物硝化抑制剂研究获进展

  在低氮生长环境中,某些禾本科植物根系可通过分泌生物硝化抑制剂(Biological Nitrification Inhibitor,BNI)对硝化过程产生抑制作用,提高植物的氮素利用效率。高粱是被报道较多的能分泌BNI的作物,但研究基本上限于水培实验,在实际土壤环境中的效果及对土壤氨氧化微生物的

在农田黑土氨氧化微生物硝化作用研究中取得新进展

土壤氨氧化也称为硝化,分为自养和异养两个过程。自养微生物的氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)和全程氨氧化细菌(Comammox)共同驱动土壤铵态氮向硝态氮转化,但三类氨氧化微生物的相对贡献因土壤环境变化存在较大差异。东北黑土农田土壤氮素含量相对较高,但氮肥的利用效率不高,为控制铵态氮向硝态氮

湿地岸边氮循环反应的研究进展

  湿地岸边带作为连接内陆水体与陆地生态系统的交界面,不仅是氮循环反应的“热区”,亦是温室气体——氧化亚氮的高释放区。前期大量研究表明湿地岸边带系统能够有效拦截陆源污染和净化水体,但其微观机理仍不清楚。  中国科学院生态环境研究中心祝贵兵研究组通过构建针对各氮循环反应微生物功能基因的高通量测序分析、

微塑料影响土壤微生物群落结构等的研究获进展

  微塑料污染已在世界范围内成为日益普遍的问题,但其对土壤环境的影响有待探究。近日,中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应团队利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术、实时荧光PCR方法、细菌16S rRNA和真菌ITS高通量测序技术以及温室气体监测气相色谱(GC)法,研究了微塑料污染对菜地土壤微生物群落结构和

研究揭示南亚热带森林土壤氮转化新进展

  热带和亚热带森林地区被认为是氧化亚氮(N2O)的主要自然排放源之一。在我国南亚热带地区,年降水分配不均以及持续高氮沉降的特点显著影响了土壤氮转化过程,从而潜在增加南亚热带森林土壤氮素的损失(淋溶和温室气体排放)。土壤氮转化包括氮矿化、硝化和反硝化过程,均由土壤微生物介导。然而,在全球变化背景下微

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究获进展

  氮是生物体赖以生存的重要元素,也是导致环境污染的重要因子。参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。而降水季节变化同样影响着森林生态系统的构成及功能。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将为进一步研究森林生态系统功能的稳定性

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究取得进展

  季节降水变化日趋严峻,亚热带森林生态系统功能和组成受到了严重的威胁。氮素是生物体赖以生存的大量元素之一,也是导致环境污染的重要因子。因此,参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。研究亚热带森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将

研究发现飞机草对土壤氮的获取和竞争策略

中国科学院华南植物园研究员简曙光团队在国家重点研发计划项目和广东省科技计划项目的资助下,研究发现了飞机草通过改变氨氧化微生物来影响土壤氮转化和竞争。相关成果近日发表于《整体环境科学》(Science of the Total Environment)。外来植物入侵机制是防控和评估生物入侵的关键依据。

国重实验室高树基教授团队研究成果发表于《自然·通讯》

  7月14日,《自然·通讯》(Nature Communications)期刊在线发表了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室、海洋与地球学院“海洋氮循环与全球变化”创新研究群体高树基教授实验室的最新研究成果“Substrate regulation leads to differential r

乙烷消失的“幕后推手”是谁

  在自然界,许多有机物的生物降解需要氧气来提供能量。  然而,自然界还普遍存在着无氧或缺氧环境,微生物如何在这样的条件下活下去,并且有效处理环境中的“疑难杂症”,其背后机制是科学家们一直想要解析的生命奥秘。  无氧或缺氧,科学上被称为厌氧。  近日,中国科学院生态环境研究中心研究员朱永官团队参与的

454高通量测序——研究土壤微生物的新手段(二)

二、高通量测序在土壤微生物研究中的应用 1.1 研究土壤微生物的物种多样性 微生物物种多样性主要从对微生物类群即细菌、真菌和放线菌这三大类群的数量及其比例组成来描述微生物多样性,或者按照微生物在生态系统中的作用将其划分成不同的功能群(function group),通过某一功能群中物种的分类

全程氨氧化菌环境分布与偏好研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504695.shtm中国热带农业科学院环境与植物保护研究所(以下简称环植所)农业环境研究团队在陆地生态系统中全程氨氧化菌环境分布与偏好的机器学习预测研究方面取得新进展。针对前人研究只考虑非生物性预测因子(

微生物所发现嗜盐古菌固定二氧化碳及合成生物塑料新途径

  古菌是与细菌和真核生物并列的第三种生命形式,可生活于热泉、盐湖、冰川、深海热溢口及深部地下等各种极端自然环境,是地球生命极限纪录的主要保持者。这一奇特的生命形式,为探索和利用生命的极限能力及其特殊的代谢功能提供了巨大的可能性。中国科学院微生物研究所向华研究组致力于极端嗜盐古菌遗传与生理代谢机制的

外国学者研究发现土卫二有古菌或微生物

  如果冰冷的土卫二和人们推测的相符,则某些微生物可以利用二氧化碳和氢气生长并产生甲烷。除此之外,研究人员认为土卫二岩核内发生的地化反应或能给这些微生物的生长提供充足氢气。相关论文2月28日刊登于《自然—通讯》。土卫二岩核内的反应或能为微生物生长提供氢气。图片来源:美国宇航局  土卫二是人们搜索潜在

生态中心在水生态系统厌氧氨氧化氮循环研究中取得进展

  目前人类活动对氮循环的干扰,已远大于其他元素,极大地加速了地球生态环境的变化,引发严重的氮循环失衡、氮污染加剧、温室气体排放增多等不良效应。据估算,全球只有约40-60%的氮是通过反硝化生成氮气回到大气中。在全球变暖、污染加剧的双重胁迫下,是否存在新型的氮循环过程,值得探究。厌氧氨氧化反应的发现

微生物所在古菌基因组复制起始领域取得新进展

  基因组复制是生命得以存在和延续的最重要和最基本的遗传过程。与细菌染色体通常只有一个复制起点不同,真核生物和许多古菌的染色体均具有多个复制起始位点。这些复制起始元件可能具有不同的活性以适应体内外环境的变化,如在真核生物中普遍存在休眠状态的复制起始位点,如何解析这些休眠复制起点的激活机制及

南极古生菌揭示病毒来源

  发现pR1SE的南极洲湖泊图片来源:Alyce Hancock  一种罕见的南极微生物或许为破解进化过程中最大的谜题之一 ——病毒的起源提供了线索。相关成果日前发表于《自然—微生物学》杂志。  病毒和其他生命形式不同。可以说,它们根本不算活着。所有其他生命都由细胞构成,而细胞是能独立养活自己和繁

古菌:无所不在-活出极限

  22日返回广州的“实验3”号科考船圆满完成中巴首次联合科考任务,两国科学家对莫克兰海沟开展了地质、生物与微生物等综合考察。图为神秘美丽的莫克兰海沟海景“实验3”号科考期间,科学家在莫克兰海沟目标海域首次获得第一手生物样品。  经过12230海里的航行,中国科学院南海海洋研究所“实验3”号科考船圆

近地层臭氧浓度升高对稻田产甲烷古菌影响研究获进展

  全球气候变化会影响土壤微生物所驱动的地球化学循环过程;而后者又会反过来进一步影响全球气候的变化。产甲烷古菌是稻田生态系统代表性微生物,负责稻田甲烷的生成。稻田产甲烷古菌对全球气候变化中的大气二氧化碳浓度升高、全球增温效应的响应已多有报道,但对全球气候变化中另一个重要组成部分,近地层臭氧浓度升高的

土卫二支持生命存在有新证据

  英国《自然·通讯》杂志27日发表的一篇天体生物学论文认为,土卫二上的条件如果与科学家推测相符,就意味着微生物可以利用二氧化碳和氢气生长并产生甲烷。而土卫二岩核内发生的地化反应,可以给这些微生物提供充足氢气。  土卫二现已是人们搜索潜在地外生命的一大热点,因为它的冰面之下有一个海洋,其南极区域存在