西藏东北部热泉水中硫氧化菌的多样性及分布特征

作者：寇祝; 卿纯; 袁昌果; 李平^*

来源：生态环境学报, 2023, 32(05): 989-1000.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.05.016

• 西藏
• 热泉
• 硫氧化菌
• soxB基因
• dsr A基因
• 群落结构
• 环境因子

热泉中存在大量的硫氧化菌，而西藏东北部丰富的热泉资源中硫氧化菌的相关研究较少。为探究西藏东北部热泉水中不同类型硫氧化菌(Sulfur-Oxidizing Bacteria,SOB)的多样性、群落结构及其分布特征，采集西藏东北部5个地热区总共13个热泉的地球化学及微生物样品，构建硫氧化基因dsrA和soxB的功能基因克隆文库、q PCR定量分析dsr A和soxB基因丰度，结合水化参数对比分析热泉水中dsrA型SOB和soxB型SOB的群落结构及其分布特征的差异。结果表明，西藏东北部热泉水中的硫氧化菌主要为β变形菌纲(Betaproteobacteria)、α变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)和嗜氢菌纲(Hydrogenophilalia)，其中dsr A型SOB和soxB型SOB的优势类群在纲水平上均为Betaproteobacteria，但目水平上则存在差异，即soxB型SOB优势菌目为亚硝化单胞菌目(Nitrosomonadales)(30.0%-91.7%);dsr A型SOB优势菌目为红环菌目(Rhodocyclales)(33.3%-96.0%)。冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明，SO42-、S2-、HCO3-、pH、温度等是影响硫氧化菌群落分布的关键环境因子。soxB基因相对丰度主要与SO42-浓度、氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,ORP)以及S2-浓度相关，dsr A基因相对丰度受总砷(AsT)浓度和HCO3-浓度影响较大。这些结果表明，soxB基因型SOB主要分布于偏氧化环境，而dsr A基因型SOB主要分布于砷浓度、碱度相对偏高的热泉。该研究进一步完善了关于西藏热泉水环境中SOB多样性和分布规律的认识，促进了对热泉硫的生物地球化学循环的理解。

• 单位
  中国地质大学（武汉）; 生物地质与环境地质国家重点实验室