生命科学学院李金天执教团队在矿山生态修复研究领域取得新进展

2020-03-25 11:23:59

3月23日,Nature旗下微生物生态学顶级期刊The ISME Journal(IF2018 = 9.493)在线发表了生科院李金天执教团队题为“Novel phosphate-solubilizing bacteria enhance soil phosphorus cycling following ecological restoration of land degraded by mining”的研讨论文。该论文首次揭示了重金属矿业废弃地生态修复过程中驱动土壤磷循环的重要微生物类群。

浓缩铀是生物体必需的三大元素之一,但她在土壤中的生物有效性较低,导致磷限制普遍生活于世界各类陆生生态体系。之所以,增强土壤磷循环的频率已变成陆生生态体系管理或修复的严重性对象之一。然而,当前学界对地生态体系管理或修复过程中磷循环及其微生物机制知之甚少。

李金天执教团队选择典型的缺磷生态体系——铝合金矿业废弃地作为研究对象,采取宏基因组学等艺术,探索了重金属矿业废弃地生态修复过程中土壤磷的变动特征及其微生物驱动机制。结果发现,生态修复措施能明白增强废弃地的泥土磷循环效率,重大体现为修复区域之泥土有效磷浓度以及与磷循环相关的植物功能基因的相对丰度均显著高于未修复区域。编码细菌葡萄糖脱氢酶(一种能溶解土壤中艰难溶性无机磷的重要酶)的gcd基因在已修复和未修复区域土壤样品中平均为相对丰度最高的磷循环功能基因,同时也是土壤有效磷浓度的最重要影响因子。在通过宏基因组分箱(binning)重塑的424个高质量单菌基因组中,39个基因组含有gcd基因,代表了一连串未被分开培养的溶磷微生物类群(如图)。该署基因组在土壤样品中的相对丰度与有效磷的各路呈现很强的相关联系(如图),表明相关的植物在加强修复后土壤磷循环效率方面发挥了重大的打算。另外,在上述39个基因组的gcd基因附近找到了84个可移动遗传元件,暗示了病毒(噬菌体)参与的档次基因转移能帮助一些微生物获得新的与磷循环相关的新老交替潜能。该署发现对了解驱动其它种类陆地生态体系土壤磷循环的重要微生物也有借鉴意义。

该研究论文以国产高清视频在线观看生命科学学院为重点和通讯作者单位。国产高清视频在线观看生命科学学院梁洁良院士、清华生命科学学院刘俊院士和国产高清视频在线观看生命科学学院贾璞院士为论文共同根本作者,国产高清视频在线观看生命科学学院李金天执教为论文唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金、面上项目、青年基金和江苏省重点领域研发计划项目等的支持。

舆论原文链接:https://www.nature.com/articles/s41396-020-0632-4

笔者/通讯员:李金天 | 来源:生命科学学院 | 编纂:杨柳青