厌氧氨氧化菌富集培养过程微生物群落结构及多样性

作者：闫冰; 夏嵩; 桂双林; 付嘉琦; 吴九九; 熊继海; 魏源送^*

来源：环境科学, 2020, 41(12): 5535-5543.

DOI：10.13227/j.hjkx.202005278

• 厌氧氨氧化(ANAMMOX)
• 微生物
• 群落特征
• 网络分析
• 高通量测序

为深入理解厌氧氨氧化菌富集培养过程微生物群落变化特征,采用ASBR反应器进行厌氧氨氧化菌富集培养,考察了不同培养时间微生物群落组成、多样性及物种网络关系.结果表明,通过逐步提高基质浓度,实现了厌氧氨氧化菌富集,NH4+-N和NO2--N去除率分别为97.6%和95.4%,总氮去除率为84.9%.高通量测序发现,整个培养过程优势菌门(相对丰度> 5%)为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)、装甲菌门(Armatimonadetes)和放线菌门(Actinobacteria);富集培养获得的主要厌氧氨氧化菌为Candidatus Brocadia,相对丰度从1.42%增长到24.66%;培养过程,微生物群落优势菌群组成未发生变化,但相对丰度呈现显著差异(P <0.05).富集培养过程不同时间,微生物群落α多样性呈现先升高后降低的趋势,且存在显著差异(P <0.05);微生物群落β多样性在富集培养过程发生明显空间分异特征,且存在显著差异(R=0.567 2,P <0.01).培养过程不同时间,物种网络密度分别为0.188、0.068、0.059、0.18和0.0735;虽然富集培养过程导致微生物间的关联作用变弱,但浮霉菌门相关类群的物种成为网络中的主要节点.

• 单位
  中国科学院生态环境研究中心; 江西省科学院能源研究所