91肥熟国产老肥熟女,亚洲天堂在线观看视频,国产真实乱婬A片三区高清蜜臀,国产做受91 一片二
 分類(lèi)： 微生物組測(cè)序

英文名稱(chēng)：Saltwater intrusion affecting NO2? accumulation in demersal fishery species by bacterially mediated N-cycling

中文名稱(chēng)：鹽水入侵通過(guò)細(xì)菌介導(dǎo)的N-循環(huán)影響底棲魚(yú)種中NO2-的積累

雜志：Science of The Total Environment

影響因子：10.753

合作單位：中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院

研究背景

鹽水入侵(SWI)對(duì)淡水/河口河流生態(tài)系統(tǒng)有顯著影響，初步影響是干擾營(yíng)養(yǎng)物的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化。例如，海水驅(qū)動(dòng)的水文效應(yīng)會(huì)降低亞熱帶沿海生態(tài)系統(tǒng)中土壤微生物生物量和土壤酶的活性，并降低二氧化碳凈吸收的能力。此外，海水入侵增加可以減少河口潮汐濕地的氧化亞氮(N2O)排放，并對(duì)亞熱帶海洋水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)反饋。因此，SWI無(wú)疑改變了海豚和沿海棲息地的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和必需營(yíng)養(yǎng)素的可用性。由于上述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如C、N）在SWI作用下發(fā)生改變，河口生態(tài)系統(tǒng)中微生物群落的組成和功能也會(huì)發(fā)生改變，因此，SWI對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化的影響可能與微生物群落沿鹽度梯度的變化有關(guān)。

研究方法

微生物三代全長(zhǎng)，宏基因組學(xué)測(cè)序，理化指標(biāo)檢測(cè)

研究結(jié)果

在SWI條件下，環(huán)境參數(shù)的差異

  • 從M1到M5的采樣點(diǎn)鹽度升高，每對(duì)采樣點(diǎn)之間有顯著差異（P < 0.05）；
  • 與鹽度相似，隨著采樣點(diǎn)從M1到M5，水中電導(dǎo)率、TDS和NH4+濃度升高，而TN、NO3?、NO2?和TP濃度降低；
  • M1到M5相同樣點(diǎn)沉積物中水分、電導(dǎo)率和NH4+濃度上調(diào)，NO3?和NO2?濃度下調(diào)，M1與M5間差異顯著(P < 0.05)，同時(shí)，M5處沉積物TOC濃度也略高于M1處（P < 0.05）

基于16S測(cè)序的SWI條件下細(xì)菌群落組成的差異

  • NMDS分析顯示，沉積物中細(xì)菌群落的分類(lèi)和功能組成比水中更加離散，特別是沉積物中的分類(lèi)組成在M1和M5之間表現(xiàn)出明顯的差異；
  • 水中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類(lèi)群是Gammaproteobacteria、Alphaproteobacteria和Bacteroidia，而沉積物中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類(lèi)群是Campylobacteria，γ變形菌和德?tīng)査冃尉?/li>
  • 主要微生物類(lèi)群彎曲菌和Gammaproteobacteria在M1和M5間差異顯著(經(jīng)FDR調(diào)整P < 0.05)，表明沉積物中這兩個(gè)類(lèi)群可能存在差異以應(yīng)對(duì)SWI；
  • α多樣性表明，水中只有Chao1指數(shù)在M1和M5之間存在顯著差異(P < 0.05)。而沉積物中檢測(cè)到的所有α多樣性指數(shù)(Shannon,Chao1, Simpson)在M1和M5之間差異顯著(P <0.05)。這表明SWI對(duì)腸道細(xì)菌群落的影響大于對(duì)水的影響

基于宏基因組測(cè)序的SWI條件下沉積細(xì)菌群落的差異

  • 由于SWI對(duì)沉積細(xì)菌群落有主要影響，對(duì)M1（低鹽度）和M5（高鹽度）進(jìn)行了宏基因組測(cè)序。通過(guò)NMDS分析，沉積物細(xì)菌群落的病灶組成清晰分離；
  • 除低豐度細(xì)菌類(lèi)群和未分類(lèi)類(lèi)群外，OTUs在低鹽度下富集的細(xì)菌門(mén)，包括放線菌門(mén)、氯化菌門(mén)、脫硫菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)，而高鹽度的群落包括彎曲菌和普朗菌；
  • 沉積性細(xì)菌群落中最豐富的15個(gè)細(xì)菌OTUs來(lái)自10個(gè)類(lèi)別，其中彎曲桿菌和伽馬變形菌門(mén)是最重要的類(lèi)群，各有3種。與此同時(shí)，有11個(gè)物種在高鹽度中富集，包括硫脲、硫單胞菌、彎曲桿菌、硫堿桿菌、熱厭氧菌等；

SWI條件下環(huán)境參數(shù)與沉積細(xì)菌群落的相關(guān)性

  • db-RDA與Anova檢驗(yàn)顯示，鹽度控制了水中細(xì)菌群落的分類(lèi)和功能組成的變化，而沉積物中群落組成的差異與pH、電導(dǎo)率、NO3?、NO2?和NH4+密切相關(guān)，表明細(xì)菌群落對(duì)SWI條件下沉積氮形態(tài)有顯著影響（P < 0.05）；
  • 使用Mantel檢驗(yàn)計(jì)算群落組成和環(huán)境參數(shù)的Bray-Curtis差異，發(fā)現(xiàn)沉積細(xì)菌群落的電導(dǎo)率和NH4+與分類(lèi)組成顯著相關(guān)（Mantel’s r = 0.962和974，P < 0.05）。同時(shí)，電導(dǎo)率和NH4+也與沉積細(xì)菌群落的功能組成密切相關(guān)（Mantel’s r = 0.962和0.985，P <0.05）。因此，SWI條件下沉積物細(xì)菌群落的組成受電導(dǎo)率和NH4+的驅(qū)動(dòng)；
  • SEM表明，細(xì)菌豐度直接影響NO2?、NO3?和NH4+的濃度，并通過(guò)改變細(xì)菌α多樣性間接影響NO2?和NH4+的濃度；
  • 鹽度、電導(dǎo)率和細(xì)菌豐度之間存在正相關(guān)關(guān)系，沉積物中不同的氮形態(tài)有順序的參與；
  • Pearson相關(guān)分析顯示，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌分類(lèi)群Sulfurovum sp.和sulphimonas sp.與氮形態(tài)(NO2?、NO3?和NH4+)和酶活性(NR和NiR)顯著相關(guān)（P < 0.05）；
  • 結(jié)果表明SWI可以通過(guò)鹽度改變電導(dǎo)率來(lái)影響細(xì)菌的豐度和多樣性，從而影響沉積物中的氮循環(huán)

SWI條件下細(xì)菌功能基因與氮循環(huán)的相關(guān)性

  • 功能基因通過(guò)KEGG途徑富集的結(jié)果表明，氮代謝相關(guān)功能基因在高鹽環(huán)境下的表達(dá)水平高于低鹽環(huán)境，而碳和氨基酸代謝相關(guān)功能基因在低鹽環(huán)境下的表達(dá)水平高于高鹽環(huán)境。這表明SWI通過(guò)建立鹽度梯度刺激氮循環(huán)；
  • 氮循環(huán)途徑方式與KEGG中“甲烷代謝”、“乙醛酸鹽和二羧酸鹽代謝”、“雙組分系統(tǒng)”等類(lèi)別密切相關(guān)，表明氮循環(huán)與上述三種途徑可能是共同響應(yīng)SWI的途徑；
  • 通過(guò)MetaBAT2分形分析獲得10個(gè)高質(zhì)量基因組(完整度>90%，污染度<5%)，這些基因與氮循環(huán)相關(guān)。例如，Sulfurovum sp.同時(shí)參與了ANRA(基因nasA)和DNRA(基因ark)，脫硫菌科自養(yǎng)菌參與ANRA (NR基因)和固氮(nifB基因)，脫硫菌科細(xì)菌參與反硝化(基因norA和nosD)和固氮(基因nifU和nifH)；
  • 由于參與反硝化過(guò)程的細(xì)菌種類(lèi)更多，NiR的酶活性變化(14.5倍)高于NR(2.6倍)，表明SWI強(qiáng)烈影響了沉積物中NO2 -的變化。這些結(jié)果表明，SWI促進(jìn)了氮循環(huán)的反硝化過(guò)程，減少了沉積物中NOx-N的滯留，特別是NO2?的滯留

最近文章