论文部分内容阅读
海洋细菌是浮游生物群落的一个重要组成部分,在海洋生态系统生源要素再循环中起着非常重要的作用。作为微食物环和微型生物碳泵的主角,海洋细菌与溶解性有机碳之间的关系已经成为海洋生物地球化学和生态学研究的重点。甲醇和一甲胺是两种典型一碳有机化合物,同时也是两种微生物可以利用的溶解性有机碳。它们参与海洋和大气的化学反应过程,影响云层的形成和全球变暖,并在生物地球化学循环中起着重要的作用。 本研究利用稳定同位素探针技术(Stable isotope probe,SIP)与分子生物学方法结合,探索河口、近岸、陆架、外海区域不同生态环境中利用甲醇、一甲胺的细菌类群,并结合稳定同位素质谱分析微生物对有机质的同化速率。结果表明河口、海洋环境中利用甲醇和一甲胺的细菌类群非常多样,包括诸多未发现鉴定的类群。河口环境中利用甲醇的细菌类群以β-变形菌纲为主导,其次是放线菌纲、α-变形菌纲、鞘脂杆菌门等。而在β-变形菌纲中,以嗜甲基菌属和未识别的嗜甲基菌科为主导。海洋环境中甲醇和一甲胺的细菌利用类群十分多样,且不同区域之间、底物之间存在明显差异,但都以γ-变形菌纲和α-变形菌纲为主,其中,以γ-变形菌纲中未识别的类群、交替单胞菌目、噬甲基菌属、未识别的鱼立克次体科,α-变形菌纲中未识别的红杆菌科、未识别的SAR11、未识别的α-变形菌纲类群等为主要利用类群。 不同类群对同一底物利用的竞争力不同;而同一类群对不同底物的利用能力也存在差异,这可能与其所处环境水体的化学特点及各类群与环境的相互作用紧密相关。珠江口区域的微生物类群对甲醇的同化速率比陆架环境中大。在陆架区域,表层微生物对甲醇的同化速率比底层大,而底层微生物对一甲胺的同化速率比表层大。本研究在水平和垂直梯度上,对河口和海洋环境中甲醇和一甲胺的细菌利用类群和底物同化速率的分析为阐释甲醇与一甲胺的生物地球化学循环提供了新的视点。