本報訊(記者朱漢斌 通訊員徐銳)廣東(dong) 省科學院生態環境與(yu) 土壤研究所研究員孫蔚旻團隊采用宏基因組學分箱手段進行研究,揭示了嗜酸杆菌在重金屬汙染酸性土壤中的生態適應性機製。相關(guan) 研究近日發表於(yu) 《環境微生物》。
嗜酸杆菌是一種廣泛分布於(yu) 沉積物、稻田、苔原凍土、深海熱泉等的細菌,具有頑強的生態適應性。它不僅(jin) 喜好酸性環境,還易在我國西南紅壤區這樣較低pH的環境中富集。目前,西南地區是我國最主要的礦采作業(ye) 帶,由於(yu) 土壤中多種重金屬濃度嚴(yan) 重超標,因此形成了“酸性”和“高重金屬”疊加的極端土壤環境。
麵對這樣“難上加難”的生存環境,孫蔚旻團隊前期在野外調查中發現,嗜酸杆菌可能具有耐受甚至轉化重金屬的代謝潛力。但嗜酸杆菌的分離培養(yang) 非常困難,相關(guan) 文獻資料十分匱乏,需要利用其他手段對上述假設進行驗證。
為(wei) 此,研究人員針對西南礦區多個(ge) 典型汙染場地開展了大規模采樣與(yu) 分析,發現嗜酸杆菌確實能在重金屬汙染嚴(yan) 重的酸性土壤中明顯富集,其菌群豐(feng) 度與(yu) 土壤中砷、汞、鉻等元素高含量密切相關(guan) 。同時,針對嗜酸杆菌生長緩慢、分離培養(yang) 困難的問題,團隊采用非培養(yang) 的宏基因組學手段,獲取了嗜酸杆菌的編碼基因並進行解析,最終證實了團隊的假設。
該研究還表明,包括嗜酸杆菌在內(nei) 的許多微生物,都能在極酸/堿、極寒/熱、高重金屬、高壓等許多極端環境中被發現。環境宏基因組學技術的高速發展,可以幫助研究者理解這類分布廣泛、奇特但難培養(yang) 的微生物的代謝潛力。
相關(guan) 論文信息:
https://doi.org/10.1111/1462-2920.15612
《中國科學報》 (2021-06-21 第4版 綜合)