热带海洋学报

作者：孙翠慈, 岳维忠, 赵文杰, 王友绍

单位：1. 热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 510301；2. 大亚湾海洋生物综合实验站(中国科学院南海海洋研究所), 广东 深圳 518121；3. 海洋环境工程中心(中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 510301；4. 阳江海上风电实验室, 广东 阳江 529500；5. 中国科学院大学, 北京 100049

关键词：微生物,碳水化合物活性酶基因,沉积物,宏基因组,大亚湾,

基金：国家自然科学基金项目(42073078); 国家自然科学基金项目(U1901211); 广东省基础与应用基础研究基金项目(2020A1515011137); 国家重点研发计划项目(2017FY100700)

微生物的碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzymes, CAZymes)是海洋沉积物有机碳降解过程中的关键。文章基于大亚湾2020年春季表层沉积物的宏基因组数据, 分析鉴定编码CAZymes序列种类及其在微生物中的分布, 并预测了微生物群落对不同结构聚糖的利用。结果表明, 表层沉积物微生物群落对不同结构聚糖的利用能力不同。δ-变形菌纲是编码降解肽聚糖和几丁质相关酶类序列的最大贡献者; γ-变形菌纲、拟杆菌门和浮霉菌门具有最高的CAZymes家族的α-生态多样性(香浓指数), 是编码降解结构复杂多糖(岩藻聚糖、昆布多糖、纤维素等)的CAZymes基因优势种群; 酸杆菌是编码裂解寡聚半乳糖醛酸多糖酶序列的优势菌群。古菌对大部分CAZymes贡献低于1%, 但对编码降解纤维素和半纤维素的碳水化合物酯酶(carbohydrate esterase, CE)序列、结合模块(carbohydrate binding module, CBM)基因序列贡献较突出(贡献介于2.18%~ 11.1%)。CAZymes的底物主要源自于湾内自生的有机碎屑, 降解藻源有机碎屑的CAZymes序列的相对丰度于湾口高于湾东北部。与木质素降解相关的辅助活性家族(auxiliary activity families, AAs)序列相对丰度在湾东北部最高, 主导的AAs可能有助于增加木质纤维素的溶解度, 进而提高糖苷酶对木质纤维素的生物利用度。大亚湾表层沉积物中微生物及其CAZymes序列组成主要与上层水体有机颗粒沉降以及水深相关。

来源：2023年第5期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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