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1、微生物学通报Jan.20,2013,40(1):137−145MicrobiologyChina©2013byInstituteofMicrobiology,CAStongbao@im.ac.cn专论与综述低温湿地是全球甲烷的重要来源,驱动甲烷排放的微生物,尤其是甲烷古菌的群落、产生途径及影响该过程的环境因素,是近年来人们关注和研究的热点。东秀珠低温湿地甲烷古菌及其介导的甲烷产生途径111121*蒋娜陈紫娟曹轶田建卿王艳芬东秀珠(1.中国科学院微生物研究所北京100101)(2.中国科学院大学北京100049)摘要:甲烷
2、是重要的温室气体,低温湿地是大气甲烷的重要来源,因为湿地土壤中生活着大量的微生物包括甲烷古菌,它们将有机物降解转化为甲烷。本文总结了近年来低温湿地甲烷古菌群落组成、甲烷产生途径及其与环境的关系。研究显示,乙酸是低温湿地中主要的产甲烷物质,氢产甲烷过程主要发生在中温地区或酸性泥炭土中,而在盐碱水域中甲醇、甲胺是甲烷的重要底物。位于我国青藏高原的若尔盖湿地具有高海拔但低纬度的地理特征,我们的前期研究却显示甲醇在该湿地的甲烷排放中具有重要贡献。相应地,低温湿地中的甲烷古菌主要是利用甲基类化合物/乙酸的甲烷八叠球菌目和氢营养型的
3、甲烷微球菌目。然而不同类型湿地甲烷排放途径及甲烷古菌的差异主要与环境的土壤类型、pH及植被类型相关,如刚毛荸荠生长的若尔盖湿地土壤中来源于甲醇的甲烷占全部甲烷的17%;而木里苔草土壤中乙酸是产甲烷的主要前体物质。尽管已知冷适应的甲烷古菌在低温湿地的甲烷排放中发挥重要作用,但目前获得培养的嗜冷甲烷古菌却很少。冷响应的组学研究显示甲烷古菌的冷适应涉及到全局性生物学过程。关键词:若尔盖湿地,产甲烷古菌,产甲烷途径*通讯作者：Tel:86-10-64807413;:dongxz@sun.im.ac.cn收稿日期：2012-12-
4、06;接受日期：2012-12-18138微生物学通报Microbiol.China2013,Vol.40,No.1Methanogenicarchaeaandtheirmediatedmethanogenicpathwaysincoldwetland1111JIANGNaCHENZi-JuanCAOYiTIANJian-Qing21*WANGYan-FenDONGXiu-Zhu(1.InstituteofMicrobiology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China)
5、(2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Coldwetlandscontributegreatportionoftheglobalmethane.Thisisattributedtotheinhabiteddiversemicrobesincludingmethanogenicarchaea,wheretheyconverttheor-ganicmaterialstomethane.Thisreviewsummarizedt
6、herecentstudiesonthediversityofmethanogenicarchaea,andmethaneemissionpathwaysinthecoldwetlandsandtheircorrela-tionwithenvironmentalparameters.Theso-farstudiesindicatedthatacetateisthemainmethanogenicprecursorinthewetlandslocatedincoldregions,hydrogenothophicmetha
7、no-genesisoccursmainlyinwetlandslocatedinthewarmregionsandacidicpeat,whilemetha-nol-andmethylamine-derivedmethanogensisrestrictsinoceanandsalinewater.Zoigewet-landsituatesonQinghai-TibetPlateaulocatinginthelowlatituderegionbutathighaltitude.Ourpreviousstudyindica
8、tedthesignificantmethanogeniccontributionofmethanolinthiswetland.Accordingly,themethylotrophicandaceticlasticMethanosarcinalesandhydro-genotrphicMethanomicrobi
