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電子受體調控水稻土甲烷厭氧氧化過程研究獲進展

2021-09-23 城市環境研究所
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  微生物介導的甲烷厭氧氧化(Anaerobic Oxidation of Methane, AOM)過程是減少甲烷排放的關鍵,該過程與電子受體相耦合可以有效地減緩海洋系統的甲烷排放。稻田作為重要的甲烷排放源,占到全球甲烷排放量的20%,但是目前尚不清楚不同電子受體對淹水稻田甲烷排放過程的影響。
  基于此,中國科學院城市環境研究所研究員姚槐應研究組利用穩定性同位素核酸探針(DNA-SIP)結合擴增子測序技術,研究了Fe3+、NO3-和生物炭是否可以作為電子受體,調控水稻土的AOM過程;確定哪些微生物在此過程中發揮作用。研究人員建立微宇宙實驗,通過添加13CH4后以13CO2的富集情況來評估電子受體作用,探究不同電子受體所參與的功能微生物。該研究首次發現Fe3+可以有效地促進水稻土AOM過程,減少甲烷排放,但是生物炭作用不明顯,Geobacter等鐵還原菌和Rhodanobacter等硝酸鹽還原菌起到關鍵作用;指出與電子受體還原相關的活性微生物對AOM過程至關重要,需要進一步的研究。

  上述研究結果以The anaerobic oxidation of methane in paddy soil by ferric iron and nitrate, and the microbial communities involved為題發表于Science of the Total Environment。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃和寧波市科學技術局等項目的資助。

  論文鏈接

電子受體調控水稻土甲烷厭氧氧化過程示意圖

打印 責任編輯:江澄

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