水稻土甲烷氧化菌对镉胁迫的响应

【摘要】：重金属污染影响土壤微生物群落结构与活性,间接影响土壤碳(如CO2、CH4)的生物地球化学循环和全球气候变化。甲烷氧化菌氧化消耗CH4,降低大气中CH4含量,在缓解由温室气体导致的全球温暖化方面起着重要作用。本研究通过短期土壤培养实验,比较研究了不同强度重金属镉(Cd)胁迫下,水稻土中甲烷氧化菌的多度、群落组成及其氧化CH4潜势的差异。结果表明,添加Cd含量越大,水稻土氧化CH4潜势越弱,甲烷氧化菌pmoA基因拷贝数显著减少;甲烷氧化菌多度与水稻土氧化CH4潜势之间存在显著正相关关系(P0.001)。群落组成分析发现,在相对低含量Cd(1 mg.kg-1)条件下,有新的甲烷氧化菌菌属出现,而添加较高含量Cd(10 mg.kg-1)时甲烷氧化菌种类减少。总之,Cd胁迫降低水稻土中甲烷氧化菌多样性及其氧化CH4潜势,可能导致原位CH4消耗减少,从而增加稻田CH4排放。 【作者单位】： 中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室;
【关键词】： 甲烷氧化菌 重金属 镉 群落结构 氧化CH潜势 水稻土
【基金】：国家自然科学基金项目(41001149) 中国科学院重要方向项目(KZCX2-YW-JC401)
【分类号】：X172
【正文快照】： 甲烷(CH4)是仅次于CO2的第2大温室气体,其对温室效应的贡献力约为20%[1]。甲烷氧化菌(methanotrophs)广泛存在于各种土壤中,能以CH4为惟一碳源和能源[2]。例如,水稻土在厌氧条件下能够产生大量的CH4,然而水稻土中的甲烷氧化菌可以原位地氧化消耗稻田产生的近30%的内源CH4[3],

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