近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室研究員夏曉敏團隊解析了孟加拉灣缺氧區原核生物群落結構及其在氮循環過程中的作用。相關研究發表于《微生物學譜》（Microbiology Spectrum）。
全球海洋缺氧區占據了30%-50%的海洋氮損失，且缺氧區仍在不斷擴張。不少研究已闡釋了極度缺氧條件（anoxic，≤1 μM O2）對原核生物群落及生物地球化學循環過程的影響，但對氧氣濃度略高于anoxic（~5 μM O2）的缺氧區（如孟加拉灣）認識還較少。該研究采用了流式細胞術、擴增子及宏基因組測序等方法，揭示了孟加拉灣缺氧區原核生物群落結構及其在氮循環過程中的作用。
該研究發現水體中束毛藻的沉降效率遠大于聚球藻與原綠球藻，表明束毛藻藻華為孟加拉灣缺氧區提供了碳氮源。隨著氧氣濃度的降低，不僅原核生物群落組成發生改變，其功能也有所變化。相比于含氧量較高的Tara樣品（≥60 μM O2）與孟加拉灣樣品（20-60 μM O2），低含氧量區的孟加拉灣樣品（5-20 μM O2）中存在更多的SAR11-nar序列（該基因負責將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽），這表明缺氧區擴張后SAR11利用硝酸鹽將更為普遍。
目前，孟加拉灣缺氧區的亞硝態氮尚未通過反硝化作用還原為氮氣，而是被Nitrospinae氧化為硝態氮累積起來。然而，如果孟加拉灣缺氧區的含氧量進一步下降，亞硝態氮通過反硝化作用還原為氮氣的過程可能會加強，氮損失現象將逐步加劇。
該研究工作得到了國家自然科學基金、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）項目等共同資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1128/spectrum.00892-21
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