发现淡水环境中能合成胶黄铁矿磁小体的趋磁细菌类群
副标题:(本文内容转载于中国科学院地质与地球物理研究所主页,作者:所科技处)
近日,我所地球深部结构与过程研究室古地磁与年代学实验室、中-法生物矿化与纳米结构联合实验室博士研究生王寅炤和导师潘永信研究员等,在西安护城河表层沉积物中发现种类多样的趋磁细菌,这些微生物主要生活在化学梯度变化较大的水-沉积物界面(图1)。基于16S rRNA 基因的系统发育分析显示,该地点的趋磁细菌群落以δ-变形菌纲细菌为主(>50%),具有较高的多样性。通过透射电子显微镜观测和能谱分析,发现了大量仅合成磁铁矿磁小体趋磁细菌、仅合成胶黄铁矿磁小体趋磁细菌、以及同时合成子弹头形磁铁矿磁小体和不规则胶黄铁矿磁小体的杆状趋磁细菌。荧光原位杂交分析显示同时合成磁铁矿和胶黄铁矿磁小体的杆状趋磁细菌属于δ-变形菌纲的硫酸盐还原菌(图2)。本研究首次发现δ-变形菌纲产胶黄铁矿趋磁细菌在富硫淡水环境中分布,可能参与了硫和铁等元素循环,具有一定环境指示意义。这类产胶黄铁矿趋磁细菌的发现,也为判别沉积物中胶黄铁矿的来源提供了依据。
图1 沉积物中S2-, SO42-, O2, PO43-, NH4+浓度和趋磁细菌随深度变化
图2 同时合成胶黄铁矿和磁铁矿磁小体趋磁杆菌的荧光原位杂交、高分辨透射电镜及能谱分析结果
本研究工作得到中国科学院和国家自然科学基金资助。
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