Microbiome: 红树林生态系统中新型产甲烷菌的产甲烷潜能

近日，Microbiome在线发表了题为“Genomic and transcriptomic insights into methanogenesis potential of novel methanogens from mangrove sediments”的研究论文。

产甲烷菌对全球甲烷释放和碳循环至关重要。目前广古菌门的产甲烷菌主要分为一个纲和七个目，包括两种新型的产甲烷菌Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales。新型产甲烷菌对自然环境中甲烷生成的相对重要性仍然是未知的。

本研究中，作者结合宏基因组和宏转录组来研究深圳福田自然保护区红树林沉积物中产甲烷菌的代谢活性。获得了13个组装基因组(MAGs)，一个纲和五个目，这其中包括两种新型产甲烷菌。注释结果表明，Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales存在H₂-依赖的甲基营养产甲烷途径。基于功能基因分析，氢营养和甲基营养的产甲烷过程是红树林沉积物中主要的产甲烷途径。MAG mapping的结果显示，氢营养产甲烷菌Methanomicrobiales是最丰富的产甲烷菌，而甲基营养产甲烷菌Methanomassiliicoccales是最活跃的产甲烷菌，这表明它们在红树林沉积物的产甲烷过程中发挥重要作用。

图1 基于16S rRNA基因测序数据重建的共现网络

图2 基于对11个MAGs的分析，预测了4个优势产甲烷系（MF、MMA、MM和MS）的代谢途径

图3 参与三种产甲烷途径的基因的相对丰度（a）和表达水平（b）

本研究中，自然环境中两个新的产甲烷类群Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales的基因组首次被恢复和分析。作者的研究结果强调了这两种新型产甲烷菌的生态重要性，并补充了关于甲烷在红树林生态系统中生成的知识。该研究表明，两种新型产甲烷菌在红树林生态系统中发挥了重要作用。

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