氨氧化古细菌(AOA)的研究进展.doc

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1、氨氧化古细菌（AOA）的研究进展摘耍一直以来，氨氧化细菌（AOB）是硝化反应中负责将NH4+转化成为NO2・的一类无机自养微生物。近儿年来国外一些学者于海洋中发现氨氧化古细菌（AOA）存在，它们同样广泛存在于土壤、自然水体、污水处理厂、垃圾渗滤液等产生硝化反应的环境中，负责将氨转化为亚硝酸盐。甚至在某些生态环境小，AOA占主导地位。概述了国外对不同环境下氨氧化古细菌种群多样性的差异，以及各类环境中共有的氨氧化古细菌种类。最后，对今后氨氧化菌深入研究的方向及其功能作了进一步的展望。［关键字］:氨氧化古细菌系统发育生态分布AdvancesonEcolo

2、gicalResearchofAmmoniaoxidizingAbstract：Forlongtimes,ammoniaoxidationbyammoniaoxidizingbacteria（AOB）isthekeyprocessinthenitrationreaction.Theseammonia-oxidizingbacteriaareakindofinorganicautotrophicmicroorganismwhohavetheresponsibilityoftransferringNH4+toNO2-.Butintheseseveral

3、years,someforeignresearchersfoundammonia-oxidizingarchaea（AOA）whoexistinthemarine・Theyaregenerallyintheenvironmentwhichcontainsnitrationreaction,suchassoils,freshwater,wastewatertreatmentsystems,soilsandevenwastewatertreatment.AOAhavethesamefunctionasAOB,andinsomecertainhabit,

4、theAOAarethepredominantoxidizer.WealsosummarizethediversitydifferencebetweentheAOAinvariousenvironments・HerewedescribeourperspectivesforthefutureresearchofAOAinappliedecologyandenvironmentalprotection.Keywords：Ammonia-oxidizingarchaea;Phylogeny;Ecologicaldistribution1氨氧化古细菌在生态

5、环境中的分布1.1AOA的发现氨氧化细菌（AOB）在泥土、淡水、海水层、河口以及沉积物等各种生态环境中已经得到了广泛关注，并在海洋的上层和深海层中的生物地球化学循环中起到了关键作用。但是近年来，越来越多的研究表明，在氨氧化培养中，有硝化作用的古细菌在海洋泉古菌中有很高的丰富度。这在氨氧化菌的研究方面是一个极大的突破。Landmark用独立培养的方法揭示了有很大一部分泉古菌生长在冰冷的含氧海水中［1-2］,例如，海洋泉古菌在全世界的海洋中有1028之多。这种数量上的优势表明了氨氧化古细菌（AOA）在全球牛态地球化学循环中占有重要地位。2005年，Ve

6、nter等进一步深入研究了浮游生物古细菌的新陈代谢能力，并在含马尾藻海洋中，通过对DNA序列的打靶，研究了微生物基因的多样性。基于他的发现，一个独特的氨单（加）氧酶基因位于相关古细菌的scaffold处,Venter等认为一些古细菌也许具有能够执行化能自养硝化作用的能力［3］。同年，Konneke等从热带海洋水族馆鱼缸里的岩石土壤底层中分离出一株氨氧化古细菌，命名为Nitrosopumilusmaritimuso通过定量PCR的测定，证明了这些含丰富泉古菌的培养揭示了氨氧化成亚硝酸盐的氧化速率与泉古菌丰富度的增加一致［4］。1.2在环境中的分布及环

7、境因子对其分布的影响硝化反应，是微生物的连续氧化过程，将氨氧化到亚硝酸盐再到硝酸盐，它是生物地球化学氮循环中关键的一步。氨氧化微牛物催化硝化反应中限速的第一步氨氧化为亚硝酸盐。直到前些年，氨氧化的微生物群落才逐渐开始被研究清处，B■和丫・变形菌纲的好氧无机化能自养细菌是目前得到肯定的氨氧化微生物群。但是近儿年，对氨氧化菌的研究有了很大的变化和进展［5］。首先，厌氧氨氧化被认为是一种生物过程的新分支［6-7］；不久，属于泉古菌属的氨氧化古细菌（AOA）的分离培养带來了一次飞跃性的进展［4］。研究发现，在一些不同类型的土壤，北海、大西洋、太平洋和黑海这

8、些陆地和海洋生态系统中，AOA的数量超过了氨氧化细菌（AOB）。更进一步的分子学研究也证明了AOA与海洋海绵体可以共生存［