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【口罩到香港】我校在農田氮素循環的微生物生態機制研究方面取得重要進展

時間:2021-04-15 來源: 作者: 點擊:

本網訊 近日,國際高水平期刊Soil Biology and Biochemistry(中科院一區TopIF=5.795)刊發了我校資源與環境學院農田生態保育與污染防控安徽省重點實驗室與中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心合作開展的題為“Metagenomics reveals taxon-specific responses of the nitrogen-cycling microbial community to long-term nitrogen fertilization”的研究論文(全文鏈接://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108214),資源與環境學院引進人才孫瑞波副教授為論文的第一作者,中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心劉彬彬研究員為通訊作者。



氮素是農田中最重要的營養元素之一,微生物是土壤氮素循環的主要驅動力,但是關於農田長期氮肥施用對土壤氮循環微生物的影響尚缺少全面的認識。本研究基於不同氮肥施用強度的長期定位實驗,通過宏基因組測序(Metagenomic sequencing)和氮循環功能基因靶向組裝(Gene-targeted metagenomic assembly)技術,解析了氮肥施用對土壤氮循環功能微生物羣落的影響。研究發現氮肥的長期施用提高了大部分氮循環功能微生物的丰度,但是降低了固氮微生物的丰度;氮肥的施用改變了參與各個氮循環過程的微生物羣落組成,即使某些氮循環過程的微生物總體丰度沒有顯著差異,其羣落組成也發生了顯著變化;研究還發現參與相同氮循環過程的不同微生物種類對氮肥的響應不同,影響它們的最主要的環境因子也有明顯差異,説明參與相同氮循環過程的不同微生物存在生態位的分異(niche separation),同時説明相同功能微生物的不同環境適應性可能是保證複雜動態環境條件下氮循環順利進行的重要的生態機制。該研究比較全面的評估了農業氮輸入對土壤氮循環微生物生態的影響,為農田氮素管理提供了重要的理論基礎,同時擴展和加深了對土壤氮素循環的微生物生態機制的認識。(資源與環境學院)


. 不同氮肥施用強度下氮循環功能基因丰度(A)、物種組成(B)和羣落結構(C)變化。(N0N200N400N600氮肥施用量分別為0, 200, 400, and 600 kg N ha−1yr−1)