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南京土壤所在蚯蚓腸道微生物研究方面取得進展

2021-06-30 分享到:

蚯蚓對陸地生態系統中有機物的分解與養分循環起著重要的作用。蚯蚓通過腸道轉運分解有機物,即有機物在前腸和中腸的消化、同化和後腸的排泄過程,但有機物在蚯蚓腸道轉化過程中其微生物群落的變化尚不清楚。

南京土壤研究所王辉研究员团队博士研究生王宁采用腐熟牛粪饲喂赤子爱胜蚓((Eisenia fetida),并采集蚯蚓前肠、中肠和后肠内容物样品,进行细菌16S rRNA基因测序分析,发现蚯蚓肠道转运降低了牛粪中优势门类变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度,增加了放线菌门(Actinobacteria)、绿杆菌门(chloroflex)和酸杆菌门(Acidobacteria)的丰度;蚯蚓中肠细菌群落的α多样性最低,前肠细菌群落结构与中肠和后肠存在显著差异,而且不同肠段对蚯蚓摄入的菌群有不同的选择性刺激和抑制作用,这些作用还会延伸到蚯蚓粪中。FAPROTAX功能预测的结果表明,蚯蚓肠道中富含C和N代谢菌群。参与发酵和产甲烷的菌群在后肠富集,反硝化菌群在前肠富集。经蚯蚓肠道转运刺激后,蚯蚓粪中氮代谢菌群得到显著富集,动植物病原菌群受到抑制。结合相关性和生化特征分析结果显示,蚯蚓肠道转运显著改变了细菌群落的结构和功能,加速了有机质的降解矿化和磷、钾养分的富集。这些研究结果表明,蚯蚓肠道转运过程在陆地生态系统中有机物降解与养分循环过程中起着重要的调节作用。

该研究得到国家自然科学基金,国家重点研发计划支持。研究结果已在Science of the Total Environment上发表。

文章鏈接

蚯蚓不同腸段和蚯蚓糞富集和消耗的ASVs數量

蚯蚓腸道轉運過程中的潛在碳氮代謝功能菌群