论文速递：滇池水中细菌和古菌氮代谢功能基因的空间分布

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文章概况

一、调查背景

氮代谢在滇池水生态系统氮素循环和转化过程中起到重要的作用，不仅真核生物参与氮素转化，原核生物作为氮素循环的主要驱动者，在氮素生物化学循环中的作用更不容忽视。 

滇池是云贵高原地区最大的淡水湖泊，近年来滇池正处于由中度富营养向轻度富营养转化的关键时期。氮含量过高是滇池水循环中长期面临的水环境问题。以微生物为主导的氮代谢是地球氮循环的主要驱动力，对于水环境中氮素循环转化起到了决定性的作用。因此，要全面了解滇池水生态系统状况，揭示滇池氮素的生物地球化学循环机制，对滇池水中细菌和古菌群落结构组成及功能的研究显得尤为重要。

二、材料及方法

在滇池的草海和外海区域采集表层水样品。水样选择在滇池表层 0. 5 m 处用采水器采集，同时取 3 个平行样品。采样共设置 13 个采样点，由北向南依次为，草海 3 个采样点，外海 10 个采样点，采样点位置如图 1。

水样经0. 45 μm 滤膜过滤后，进行水中理化参数的测定。溶解性总磷(DTP)采用过硫酸钾法测定，采用碱性过硫酸 钾 消 解 法 测 溶 解 性 总 氮 ( DTN)，氨 氮(NH+4-N)通过纳氏试剂法测定，硝态氮(NO－3-N)测定通过紫外分光光度法。DON 通 过 DTN 与NH+4-N和NO－3-N浓度差所得。

采用 R 语言 gplots package 建立滇池水中细菌和古菌属水平物种丰度图，同时基于 PICRUSt 功能分类结果，通过 STAMP 软件，采用 Welch’s t-test 方法，比较草海和外海水中微生物存在显著差异的功能分类。

三、结果与讨论

滇池水中细菌主要以变形菌门和拟杆菌门为优势门类，古菌主要以广古菌门为优势门类。滇池全湖细菌丰富度指数高于古菌丰富度指数，草海中细菌多样性指数高于外海中细菌多样性指数。

PICRUSt 功能解析出滇池水中细菌和古菌功能上的丰富性，草海中古菌氮代谢能力整体高于外海，滇池水中古菌比细菌固氮潜能更大。

作者简介

张宇

(1984 ～ )，女，博士，主要研究方向为湿地群落生态、流域水环境治理与修复。

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