微生物死体碳增强了在米土壤中的甲基化
Jie Li1, Zi-Yu Gao2, Chuan Chen3
1State Key Laboratory of Soil Pollution Control and Safety, Zhejiang Provincial Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China.
微生物死体碳 (MNC) 显著增强土壤中的 (As) 甲基化,特别是负细菌死体碳 (G-NC). 这一发现对于理解水生态系统中的生物地球化学和风险至关重要.
科学领域:
- 土壤科学 土壤科学
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物地质化学生物地质化学
背景情况:
- 微生物死体碳 (MNC) 是一个关键的土壤有机碳成分.
- 在微生物 (As) 甲基化中MNC的作用仍然不太清楚.
- 甲基化对于生态系统中的转化和毒性至关重要.
研究的目的:
- 研究不同类型的MNC如何影响土壤中的As甲基化.
- 为了识别涉及到跨国公司介导的As甲基化中的微生物群落和基因.
- 阐明多国公司影响生物地质化学的机制.
主要方法:
- 使用来自中国大米种植地区的七种土壤进行土壤化实验.
- 添加了草和三种类型的MNC:グラム阳性细菌死体碳 (G+-NC),グラム阴性细菌死体碳 (G-NC) 和真菌死体碳 (F-NC).
- 进行元基因组和元转录组分析,以评估微生物群落和基因表达.
- 纯培养的潜伏培养Paraclostridium benzoelyticum TC8.8. 这是一个很好的方法.
主要成果:
- 所有测试的MNC类型都增强了As甲基化,G-NC显示了最显著的效果.
- 在土壤孔水中,G-NC的添加增加了As(III) 和甲基化As.
- G-NC对甲基化 (arsM) 和减少 (arsC2) 基因的转录进行了上调,主要是在Acidobacteriota,Pseudomonadota,Planctomycetota和Bacteroidota中.
- 携带arsM的Methanosarcinales和Moorellales的转录活性得到了增强.
结论:
- 多国企业,特别是G-NC,在调节土壤中甲基化中发挥着至关重要的作用.
- 通过增强As的降解,G-NC促进As甲基化,并作为甲基化微生物的碳来源.
- 这些发现为预测As甲基化程度和与之相关的风险,如大米直头病提供了基础.
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