冲绳海槽热液区硫氧化细菌的分布特征,培养及硫氧化机制的初步研究

基本信息
批准号:41576064
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:萨仁高娃
学科分类:
依托单位:中国科学院海洋研究所
批准年份:2015
结题年份:2020
起止时间:2016-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:于心科,姜明玉,曹文瑞,段佰川,丁雅梅,郭景腾,贾奇
关键词:
热液区硫氧化机制硫氧化细菌冲绳海槽
结项摘要

The oxidation of the reductive sulfur compounds has been suggested to fulfil a key role in the biogochemical cycles in hydrothermal extreme environments.. In this study, sulfur-oxidation bacteria will be enriched and isolated with sodium thiosulfate as electron donors, under aerobic and microaerobic (6% O2) conditions and different temperature, respectively. Two mediums will be used for isolation and culture. The bacteria isolated will be identified based on 16S rRNA gene sequence analysis. All strains isolated will be evaluated whether they are chemolithothrophic bacteria which have the ability of assimilation of inorganic carbon. Also the sulfur oxidation characteristics of the strains will be analysed, the results based on the change of pH. Two different pathways for thiosulphate oxidation are present. In order to obtain more insight into sulfur metabolism of sulfur-oxidation bacteria, we will use HPLC analysis and X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy for the detection and identification of sulfur compounds in culture supernatants and bacterial cells. We will intende to identify soluble sulfur compounds that specifically occur during growth on thiosulfate. In order to understand the nanoscale and microscale mineralization process of thiosulphate on microorganism surfaces, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) will be employed. Our study will provide the basis to further understand the ecological and biogeochemical roles of sulfur-oxidation bacteria in deep-sea hydrothermal vent ecosystems.

热液环境中,微生物对各种还原态硫的氧化过程是该系统中碳和硫生物地球化学循环的关键环节,硫的微生物氧化导致多种多样的矿物形成,也是热液活动区从数量上来说最为重要的生物过程。. 由于目前受条件所限,海洋微生物成矿过程的原位实验难以开展,热液极端环境微生物的分离和纯培养相对困难,这也是制约实验室条件下成矿过程模拟研究的瓶颈。基于上述原因,本项目拟初步分离、培养冲绳海槽热液区硫氧化细菌, 并以分离的化能自养菌为研究对象,进行硫氧化细菌成矿过程的实验室模拟研究。结合生物学、地球化学、光谱学、地质学的多种先进分析测试手段,研究深海热液区硫氧化细菌对硫元素富集、矿化的过程,并考察其作用机理,为进一步解析其成矿机制提供理论基础。

项目摘要

热液环境中,微生物对各种还原态硫的氧化过程是该系统中碳和硫生物地球化学循环的关键环节,硫的微生物氧化导致多种多样的矿物形成,也是热液活动区从数量上来说最为重要的生物过程。. 本文选取6个深海沉积物样品,利用高通量测序技术,对冲绳海槽热液区微生物优势种群进行了研究,结果表明该区域孕育丰富的变形杆菌参与硫元素的生物地球化学循环作用,以δ、γ变形杆菌为主;我们利用不同选择培养基,在不同培养条件下对冲绳海槽热液区微生物进行了分离、培养,分离到纯化的可培养海洋微生物菌株200余株;选取在分类学地位上具有潜在新种可能性的菌株,进行一系列的生理生化实验,鉴定出4种新种海洋微生物菌株;以分离的一株亚硫酸杆菌为研究对象,进行了硫元素成矿过程的实验室模拟研究,实验结果表明该菌株可以富集硫元素并在细胞表面形成硫酸盐的矿物颗粒;本项目还研究了盐场海芽孢杆菌与大洋铁锰结核的相互作用过程, 结果表明盐场海芽孢杆菌能够促进释放铁锰结核中Fe、Mn等元素, 同时对释放出的金属离子又有富集作用, 并能够诱导新矿物的形成。. 本研究为深入了解海洋微生物生物成矿的机制提供了新的依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
5

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020

相似国自然基金

1

冲绳海槽海底热液活动区玄武岩的研究

批准号:49376267
批准年份:1993
负责人:翟世奎
学科分类:D0603
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
2

冲绳海槽中北部和南部热液活动区构造差异及控制因素研究

批准号:41406065
批准年份:2014
负责人:张亮
学科分类:D0603
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

冲绳海槽岩浆作用与热液活动的成因联系

批准号:40246024
批准年份:2002
负责人:翟世奎
学科分类:D0603
资助金额:9.00
项目类别:专项基金项目
4

冲绳海槽热液硫化物的年代学研究

批准号:40176020
批准年份:2001
负责人:曾志刚
学科分类:D0603
资助金额:23.00
项目类别:面上项目