電纜細(xì)菌是一種廣泛分布于沉積物的長(zhǎng)線狀電活性微生物,具有促進(jìn)沉積物中硫化物去除和多環(huán)芳烴降解、抑制甲烷排放等重要的生態(tài)功能,在驅(qū)動(dòng)沉積物元素循環(huán)、促進(jìn)原位修復(fù)方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。研究闡明電纜細(xì)菌的分布特點(diǎn)及其影響因素將為我們科學(xué)合理地評(píng)估和利用其生態(tài)功能、促進(jìn)水生態(tài)健康提供重要的科學(xué)參考。
廣東省科學(xué)院微生物研究所許玫英研究員團(tuán)隊(duì)是國(guó)際上最早關(guān)注受污染河流沉積物中電纜細(xì)菌生理生態(tài)功能的研究團(tuán)隊(duì)之一。近期,該團(tuán)隊(duì)通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室模擬研究相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)電纜細(xì)菌在珠江三角河流中具有清晰的生物地理分布模式,水質(zhì)是其主要的影響因素,在IV類和V類水質(zhì)河流中具有較高的多樣性。有趣的是,盡管在硫化物含量相對(duì)較低的III類水質(zhì)河流和污染較嚴(yán)重的VI類(黑臭)水質(zhì)河流沉積物中電纜細(xì)菌均表現(xiàn)出具有較低的多樣性、較窄的細(xì)胞寬度、較弱的產(chǎn)電硫氧化功能活性,但在這兩種水質(zhì)條件下電纜細(xì)菌所富集的功能基因存在明顯的差異,其中在III類水質(zhì)河流沉積物中主要富集參與碳、硫循環(huán)的功能基因,而在VI類水質(zhì)河流沉積物中則主要富集抗逆性相關(guān)的功能基因。相關(guān)研究補(bǔ)充和拓展了人們對(duì)電纜細(xì)菌多樣性及其生理生態(tài)功能的科學(xué)認(rèn)知,并為進(jìn)一步利用電纜細(xì)菌的功能活性加速河流沉積物原位修復(fù)提供了理論指導(dǎo)。
相關(guān)研究成果于2022年6月2日以題為"Water quality drives the distribution of freshwater cable bacteria"在線發(fā)表于國(guó)際環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域Top期刊《Science of the Total Environment》(DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.156468),博士后董美君為該論文的第一作者,許玫英研究員為該論文的通訊作者。
相關(guān)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃“水圈微生物驅(qū)動(dòng)地球元素循環(huán)的機(jī)制”重點(diǎn)支持項(xiàng)目、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金、廣東省科學(xué)院建設(shè)國(guó)內(nèi)一流研究機(jī)構(gòu)行動(dòng)專項(xiàng)資金項(xiàng)目等的資助。
(省科學(xué)院微生物所 董美君/供稿)