单步硝化作用与全程氨氧化微生物研究进展

• 作 者: 石秀丽 郭萌萌 张莹 秦华 万琪慧 谢德体 蒋先军
• 机 构: 西南大学园艺园林学院,西南大学土壤生物研究中心,西南大学农业研究院,西南大学资源环境学院
• 出 处: 草业学报
• 发表日期: 2018年07期
• 关键词: Nitrospira 亚硝酸氧化细菌 氨氧化微生物 氮循环
• 基金项目: 国家自然科学基金项目（41671232）, 国家重点研发计划（2016YFD0300901）资助

单步硝化作用,即由一种微生物(全程氨氧化微生物)单独完成将NH3氧化为NO3-的整个硝化过程,于2015年底被发现。该发现终结了传承百年的两步硝化作用的经典理论,并引发了众多关于全球氮素循环的重要科学问题。就单步硝化作用及全程氨氧化微生物发现后两年来的研究进展进行概述。目前已确定的全程氨氧化微生物均属于硝化螺菌门谱系Ⅱ(Nitrospiraspp.LinageⅡ),包括两个分支A和B(Clade A和Clade B);广泛分布于农业土壤、森林土壤、稻田水域、淡水等自然环境中。全程氨氧化细菌(Nitrospira inopinata)比大多数可培养的氨氧化细菌(AOB)以及氨氧化古菌(AOA)物种对氨具有更高的亲和力,能够更好地适应极低氨浓度环境。此外,全程氨氧化微生物具有不同的碳氮代谢途径,可能具有和其他氨氧化微生物不同的生态位点。单步硝化作用的相对贡献与全程氨氧化微生物的生态位分化是今后的重要研究方向。