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Science:首次构建出全球土壤细菌图谱


录入时间:2018-1-22 10:26:19
    2018年1月20日/生物谷BIOON/---是什么生活在你的泥土中?在一项新的研究中,来自美国、西班牙、澳大利亚和英国的研究人员编制出首个全球土壤细菌群落图谱和鉴定出大约500种世界范围内常见的和大量存在的关键物种,这就为解答这个问题向前迈出了一步。相关研究结果发表在2018年1月19日的Science期刊上,论文标题为“A global atlas of the dominant bacteria found in soil”。
图片来自CC0 Public Domain。

    这项新的研究将土壤细菌的巨大多样性缩小到“最想要”的清单,这将为未来对影响养分循环、土壤肥力和其他重要的生态功能的细菌进行研究和操纵提供指导。

    论文共同通信作者、美国科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所(Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, CIRES)博士后研究员Manuel Delgado-Baquerizo说,“通过这项研究,我们已开始打开黑盒子,并且正在更好地理解生活在我们的土壤中的微生物。”

    土壤细菌占地球生物量中的很大一部分,并且促进关键的土壤过程,如碳循环和养分有效性。但是,尽管经过了几十年的研究,生活在土壤---即便是北美普通后院的土壤---中的细菌仍未获得较多的理解,这是因为这些细菌物种有数万种。大多数细菌物种仍未得到描述---它们并不与现有的基因组记录相匹配,并且在实验室中尚未成功地培养。

    论文共同通信作者、CIRES研究员Noah Fierer说,“不可思议的是,即便是在土壤中发现的最具优势的细菌,我们知道的仍然不多。迄今为止,它们中的很多细菌甚至还没有名字。”

    为了开展这项研究,这些研究人员从六大洲十八个国家的237个不同地点收集了土壤样本,涵盖了从沙漠到草原到湿地的全部气候区。随后,他们利用DNA测序鉴定出在每个地点发现的细菌类型,并确定哪些细菌物种存在于不同类型的土壤中。

    这些研究人员发现在所有细菌分类群中,仅2%的细菌物种---或者说大约500种物种---几乎占全球土壤细菌群落的一半。

    通过被鉴定出为是优势的和无处不在的,这些可预测的常见细菌如今能够作为未来研究的靶标。

    Fierer 说,“鉴于我们拥有这个清单,我们真地能够把我们的研究工作的重点放在这些主要细菌群体的分类上,观察它们存在于哪里,它们发挥什么作用。”对土壤细菌的身份和功能的持续研究可能导致未来的农业应用。

    Delgado-Baquerizo说,“最终,更多地了解这些细菌可能允许我们改善土壤健康和肥力。如今,我们能够做很多事情,我们有一些易于理解的信息。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Manuel Delgado-Baquerizo, Angela M. Oliverio, Tess E. Brewer et al. A global atlas of the dominant bacteria found in soil. Science, 19 Jan 2018, 359(6373):320-325, doi:10.1126/science.aap9516

 

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