研究概要:
红树林(Mangrove)是由一群水生至半水生或湿生的木本植物组成的沼泽生态系统,其中文名称最初源自于红树科植物体内含大量丹宁,当丹宁在空气中氧化,其附着的枝干呈红褐色,故得名。而现在所指的红树林仅局限于生长在热带海岸最高潮线以下,及平均高潮线以上之灌木或乔木。该研究围绕深圳福田红树林国家自然保护区,开展2017—2023年的多组学长期观测,系统解析生态退化与分阶段修复背景下沉积物微生物群落的结构、功能与进化响应。
该研究整合81份宏基因组与72份宏转录组,在沉积物中重构8474个微生物基因组,覆盖13个古菌门与70个细菌门,其中约95%为潜在新物种。群落结构主要受沉积深度与季节更替驱动;功能层面随修复推进,有机碳氧化、硫酸盐还原、反硝化与固氮等关键通路的基因转录显著增强,指示厌氧代谢能力与元素循环功能同步提升。进化分析显示群落中普遍存在纯化选择,且环境波动与基因组大小是选择压力的重要决定因子。值得关注的是,研究在Thermoplasmatota门内提出一候选纲,并依据SeqCode命名为Candidatus Shennongiarchaeia。本研究以红树林修复为情境,揭示沉积物微生物在生态恢复推进中由结构、功能到进化压力的系统性重构,为沿海湿地保护与修复评估提供微生物学指标与长期基线,并为阐释红树林蓝碳能力与污染调控机制奠定基础。
摘要图:红树林湿地微生物群落与功能潜力的七年时空动态
核心PI
李猛 |
深圳大学
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1、古菌生物学
2、海洋微生物学
3、微生物生态学
4、合成微生物组学
1、国家杰出青年科学基金,古菌生物学,32225003,2023-2027,主持,在研;
2、国家重点研发计划课题:抗噬菌体模块的挖掘及机制解析,2023-2027,主持,在研;
3、国家自然科学基金委重大研究计划集成项目,典型海陆交汇关键带微生物驱动碳氮硫循环的机制与碳源汇效应,9225130,2023-2024,子课题,在研;
4、国家自然科学基金面上项目,31970105,红树林湿地沉积物中深古菌(Bathyarchaeota)重要亚群对不同碳源的响应和代谢机制研究,2020-2023,主持,在研;
5、广东省普通高校创新团队项目(项目牵头人),海洋微生物组及其应用,2020KCXTD023,2021-2023,主持,在研;
6、深圳市科技创新委员会基础研究重点项目,JCYJ20200109105010363,城市污染水体中卤代芳香烃微生物降解脱毒关键模块的挖掘与应用潜力评估,2020-2022,主持,在研;
7、国家自然科学基金委重大研究计划培育项目,91851105,近海沉积物中阿斯加德(Asgard)古菌的碳代谢机制及其生态效应研究,2019-2021,主持,结题;
8、广东省教育厅-基础研究重大项目及应用研究重大项目,2017KZDXM071,红树林湿地深古菌的碳代谢分子机制研究,2018-2020,主持,结题;
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《Environmental Science & Technology》。深圳大学高等研究院戚雁玲博士后为论文第一作者,李猛教授为论文通讯作者。该研究获得广东省基础与应用基础研究重大项目、中国博士后科学基金、国家自然科学基金、深圳大学2035卓越研究计划以及深圳大学合成生物学研究中心的支持。
论文发表:
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