近日,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊在堿性土中砷代謝微生物的研究方面取得新進展。相關研究發表于Environmental Pollution。
該研究主要聚焦于土壤中的厭氧砷氧化過程和砷還原過程。研究發現,堿性土中的厭氧砷氧化過程主要與硝酸鹽還原過程相耦合,aioA基因是其中的關鍵功能基因,而堿性土中的砷還原過程則以異化砷還原過程為主,主要由arrA基因驅動。
該研究利用穩定同位素示蹤(stable isotope probing,SIP)-宏基因組測序-分箱(binning)技術平臺,揭示了堿性土中驅動厭氧砷氧化和異化砷還原過程的關鍵微生物。其中,前者主要包括嗜酸菌屬(Acidovorax),噬氫菌屬(Hydrogenophaga)和沙壤土桿菌屬(Ramlibacter),后者主要包括異常球菌屬(Deinococcus)和沙雷氏菌屬(Serratia)。這些砷代謝微生物也在其他環境如酸性和中性環境中參與砷元素的氧化還原循環。這說明,砷代謝微生物可能沒有明顯的生態位偏好。
該研究探明了堿性土中的厭氧砷氧化過程和砷還原過程,并解析了其中的關鍵功能微生物,拓展了我們關于堿性環境中砷元素的生物地球化學行為的認識。