圖注:佛斯特拉門古菌LWZ-6的形態(tài)特征(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所供圖)
在國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目的支持下,近日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所厭氧微生物創(chuàng)新團隊聯(lián)合荷蘭瓦赫寧根大學(xué)等多家單位,發(fā)現(xiàn)并分離培養(yǎng)了一株非廣古菌門的新型產(chǎn)甲烷古菌。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《自然(Nature)》。
產(chǎn)甲烷古菌在地球生命起源進化、全球氣候變化和碳素循環(huán)中起著重要作用。傳統(tǒng)觀點認為產(chǎn)甲烷古菌隸屬古菌域廣古菌門,近年來通過高通量測序的宏基因組學(xué)研究,提出自然界中廣泛分布著非廣古菌門的產(chǎn)甲烷古菌,并推測這些新型產(chǎn)甲烷古菌還具有發(fā)酵生長、硫氧化等非甲烷代謝潛能。但迄今為止,這些古菌處于“暗物質(zhì)”狀態(tài),一直沒有純培養(yǎng)物,無法進一步研究它們的碳代謝功能。
歷時7年,該研究利用自主研發(fā)的雞尾酒分離法,首次分離獲得佛斯特拉門古菌純培養(yǎng)物。通過碳13同位素標記、模擬培養(yǎng)、膜脂分析等方法,證實了該古菌具有氫依賴代謝甲基類物質(zhì)產(chǎn)甲烷的生理功能,但不具有發(fā)酵生長能力。
據(jù)悉,該研究發(fā)現(xiàn)的新型產(chǎn)甲烷古菌,將為研究全球碳循環(huán)機理和低碳技術(shù)研發(fā)提供新型生物資源基礎(chǔ),是我國在厭氧古菌資源領(lǐng)域的一個重大發(fā)現(xiàn)和突破。