Distribution and activity of anaerobic ammonium-oxidising bacteria in natural freshwater wetland soils
Distribution and activity of anaerobic ammonium-oxidising bacteria in natural freshwater wetland soils
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天然淡水湿地土壤中厌氧氨氧化细菌的分布及其活性
DOI：
10.1007/s00253-015-7191-z
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发表时间：
2016-04
影响因子：
5
通讯作者：
Ren Qian-qi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen Li-dong;Wu Hong-sheng;Gao Zhi-qiu;Cheng Hai-xiang;Li Ji;Liu Xu;Ren Qian-qi
厌氧氨氧化（anammox）过程在海洋氮循环中起着重要作用。然而，这一过程在湿地系统，特别是在天然淡水湿地中的氮去除的定量重要性，仍然没有确定。本研究采用15 N稳定同位素测定、定量PCR和16 S rRNA基因克隆文库分析等方法，对中国东南部一个天然淡水湿地中厌氧氨氧化细菌的分布和活性进行了研究。在该湿地系统中测得的潜在厌氧氨氧化速率介于2.5和25.5 nmol N2 g − 1土壤日−1之间，高达20%的土壤二氮气体产生可归因于厌氧氨氧化过程。16 S rRNA基因系统发育分析结果表明，在所采集的土样中，存在着与黄枣Brocadia、黄枣Kuenenia、黄枣Anammoxoglobus相关的厌氧氨氧化细菌和两个新的厌氧氨氧化菌群，其中黄枣Brocadia和黄枣Kuenenia为优势的厌氧氨氧化菌属。肼合酶基因的定量PCR结果表明，在所研究的土样中，厌氧氨氧化细菌的丰度在2.3 × 105 ~ 2.2 × 106拷贝/g土之间。相关分析表明，土壤铵态氮浓度对厌氧氨氧化菌活性有显著影响。基于15 N示踪技术，估算出该湿地每年因厌氧氨氧化过程而损失的总N m− 2为31.1 g.
Anaerobic ammonium oxidation (anammox) process plays a significant role in the marine nitrogen cycle. However, the quantitative importance of this process in nitrogen removal in wetland systems, particularly in natural freshwater wetlands, is still not determined. In the present study, we provided the evidence of the distribution and activity of anammox bacteria in a natural freshwater wetland, located in southeastern China, by using15N stable isotope measurements, quantitative PCR assays and 16S rRNA gene clone library analysis. The potential anammox rates measured in this wetland system ranged between 2.5 and 25.5 nmol N2g−1soil day−1, and up to 20 % soil dinitrogen gas production could be attributed to the anammox process. Phylogenetic analysis of 16S rRNA genes showed that anammox bacteria related toCandidatusBrocadia,CandidatusKuenenia,CandidatusAnammoxoglobus and two novel anammox clusters coexisted in the collected soil cores, withCandidatusBrocadia andCandidatusKuenenia being the dominant anammox genera. Quantitative PCR of hydrazine synthase genes showed that the abundance of anammox bacteria varied from 2.3 × 105to 2.2 × 106copies g−1soil in the examined soil cores. Correlation analyses suggested that the soil ammonium concentration had significant influence on the activity of anammox bacteria. On the basis of15N tracing technology, it is estimated that a total loss of 31.1 g N m−2per year could be linked the anammox process in the examined wetland.
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影响因子：
5.1
作者：
D. Woebken;P. Lam;M. Kuypers;S. Naqvi;B. Kartal;M. Strous;M. Jetten;B. Fuchs;R. Amann
通讯作者：
D. Woebken;P. Lam;M. Kuypers;S. Naqvi;B. Kartal;M. Strous;M. Jetten;B. Fuchs;R. Amann
DOI：
--
发表时间：
2002
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
T. Braak;F. Cateten;P. Šmilauer
通讯作者：
T. Braak;F. Cateten;P. Šmilauer
影响因子：
3.3
作者：
B. Song;C. Buckner;D. Hembury;R. Mills;M. Palmer
通讯作者：
B. Song;C. Buckner;D. Hembury;R. Mills;M. Palmer
DOI：
--
发表时间：
2002
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
C. Braak;P. Šmilauer
通讯作者：
C. Braak;P. Šmilauer
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Jetten;H. J. M. Camp;J. Kuenen;M. Strous
通讯作者：
M. Jetten;H. J. M. Camp;J. Kuenen;M. Strous