滇池水中细菌和古菌氮代谢功能基因的空间分布

来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：

作者：张宇,左剑恶,王丝可,Alisa Salimova,李爱军,李玲玲

单位：清华大学环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084,清华大学环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084,清华大学环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084,清华大学环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084,云南省环境监测中心站, 昆明 650100,昆明科净源科技股份有限公司, 昆明 650228

摘要：氮代谢在滇池水生态系统氮素循环和转化过程中起到重要的作用，不仅真核生物参与氮素转化，原核生物作为氮素循环的主要驱动者，在氮素生物化学循环中的作用更不容忽视.基于16S rDNA高通量测序技术，监测滇池草海和外海区域13个点位，分析滇池水中原核生物氮循环功能关键基因的分布特征.结果发现，滇池水中细菌35门，427属，主要以变形菌门和拟杆菌门为优势门类；古菌14门，61属，主要以广古菌门为优势门类；β多样性指数显示滇池整体细菌丰富度指数高于古菌，草海细菌多样性指数高于外海.PICRUSt功能解析表明细菌和古菌具有功能上的丰富性，细菌中有35个参与氮代谢的KO通路，涉及氮异化硝酸盐还原基因nirB、一氧化氮还原酶基因norB和硝酸还原酶基因nasK等关键基因；古菌中有23个参与氮代谢的KO通路，涉及固氮酶基因nifH、nifK和nifD，古菌固氮酶基因拷贝数显著高于其它氮代谢基因，草海中古菌氮代谢能力整体高于外海，滇池水中古菌比细菌固氮潜能更大.本研究从原核生物氮循环中功能基因的角度，探讨滇池不同区域水中细菌和古菌氮循环差异，为进一步揭示氮循环机制，解决氮素污染引起的富营养化提供理论参考.

关键词：滇池,氮代谢,原核生物,空间分布,功能基因,