pmoA+16S测序+qPCR,揭秘溶洞甲烷氧化菌的分布

时间:2021-11-25 15:07:04 来源: 东方资讯


发表论文,研究了甲烷氧化细菌与细菌总群落在溶洞中的组成与分布,并通过QIIME 2分析和模块化关联网络的构建,揭示了微生物与环境因子、以及微生物与微生物之间的互作关系,对甲烷氧化菌的多样性和组成丰度、以及地下溶洞中的细菌群落和微生物相互作用有了新的认识!

一、研究背景

溶洞是具有稳定的温度、高湿度、寡营养以及一定地理隔离的极端环境之一。溶洞中甲烷的浓度始终低于大气水平,是大气甲烷潜在的汇集库。这种现象的产生,目前被认为主要与甲烷氧化细菌(MOB)的消耗有关。大气甲烷氧化细菌(atmMOB)对甲烷具有较高的亲和力,并且在系统发育上与USCγ和USCα相关联。甲烷浓度梯度作为微生物甲烷氧化的直接底物存在于许多洞穴中。然而,广阔栖息地atmMOB的群落组成以及甲烷浓度如何影响地下洞穴中的atmMOB群落仍然是一个谜。为了解决这一系列问题,本研究采集了桂林市三个溶洞风化岩样对其进行深入探究。

二、研究方法

实验对象:

风化岩石样本(W)和风化地壳样本(C)

测序方法:

Illumina MiSeq平台,pmoA功能基因+16S rRNA基因V3V4区

实验设计:

从中国西南部广西省桂林市的三个不同洞穴(盘龙洞:PLD、罗汉渡洞:LHD、新村屯洞:XCT)的中部(1)和末端(2)对风化地壳和岩壁下的风化岩石进行取样。每个地点采集3个地壳和风化岩样本;同时收集各洞穴中空气样本并测定温度。通过对样本进行pmoA和16S rRNA基因高通量测序,解析甲烷氧化菌和总体细菌的群落结构(通过QIIME 2分析;pmoA功能基因翻译成氨基酸进行物种注释);并结合样本理化性质和甲烷浓度的测定结果,探寻细菌群落结构和理化因子的关联变化模式;最后通过模块化的关联网络分析,对群落微生物成员之间的互作关系进行研究。

关键词:甲烷 溶洞 qPCR

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