微生物种间相互作用产生锰氧化的普适性及其潜在应用

来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：

作者：宁雪,梁金松,柏耀辉,廖恺玲俐,刘会娟,曲久辉

单位：清华大学水质与水生态研究中心, 北京 100084,中国科学院生态环境研究中心, 饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院生态环境研究中心, 饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085,生态环境部对外合作与交流中心, 北京 100035,清华大学水质与水生态研究中心, 北京 100084,清华大学水质与水生态研究中心, 北京 100084,中国科学院生态环境研究中心, 饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085

摘要：锰氧化微生物的催化作用能将二价锰的氧化速率提高几个数量级，影响自然界锰元素的价态变化和归趋.以往研究大都关注锰氧化单一菌株，而笔者前期研究揭示了两株细菌（Sphingopyxis sp.QXT-31和Arthrobacter sp.QXT-31）的种间相互作用能够触发Arthrobacter sp.QXT-31产生锰氧化活性.为了进一步揭示其发生的普适性、机制及潜在工程应用，以另外3种Sphingopyxis菌株为研究对象，采用纯培养、比较基因组学和转录组分析等研究手段，发现其中1株菌也能触发Arthrobacter sp.QXT-31产生锰氧化活性，表明微生物种间相互作用触发锰氧化具有一定的广泛性.进一步筛选了可能参与菌株相互作用的基因，发现Sphingopyxis的抗生素合成基因转录水平普遍上升，表明其可能参与了触发Arthrobacter sp.QXT-31产生锰氧化活性.基于以上发现，最终在反应器中验证了利用微生物种间相互作用强化二价锰氧化去除的可行性.

关键词：微生物种间相互作用,锰氧化,节杆菌,鞘氨醇盒菌,生物强化,