英文题目:Quantitative ecology associations between heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, nitrogen-metabolism genes, and key bacteria in a tidal flow constructed wetland
中文题目:潮汐流人工湿地异养硝化-好氧反硝化、氮代谢基因和关键细菌之间的数量生态学关联
期刊名:Bioresource Technology
影响因子:9.644 (一区Top)
发表时间:2021年6月23日
结果发现,在启动阶段,AA-TFCW加速了NH4+-N的下降,转化率达到6.68 mg NH4+-N/(L·h)。在稳定阶段,SC-AA-TFCW耐低温(< 13℃),实现了稳定的NH4+-N和TN去除,流出物分别为6.36-8.13 mg/L和9.43-14.7 mg/L(图1)。
随后利用天昊生物Accu16STM细菌扩增子绝对定量测序技术,发现优势菌属为以Ferribacterium 铁杆菌属为核心的异养硝化和好氧反硝化(HN-AD)细菌,通过硝酸盐同化和完全反硝化(NO3--N→N2)同时去除NH4+-N和NO3--N(图2-图4)。
图2、SC-AA-TFCW中细菌群落结构(a)、多样性(b)、优势菌门相对丰度(c)和优势菌门绝对丰度(d)。
图3、在SC-AA-TFCW中鉴定的前50个菌属的热图(a)、与氮转化相关的功能基因(b)和氮代谢途径(c)。
图4、网络显示了在启动阶段(a)和稳定阶段(b)基于Spearmans相关分析的相关功能基因和前50的菌属之间关系。
定量关联结果强调了硝化作用、硝酸盐同化作用和反硝化作用在脱氮中的重要性。HN-AD细菌(如Lactococcus、Thauera和Aeromonas)在数量关联中携带更重要的基因,包括napAB、nasA和gltBD等,这意味着HN-AD细菌在SC-AA-TFCW运行中具有多重作用(图5)。
图5、异养硝化-好氧反硝化、氮代谢基因和关键细菌之间的定量生态学关联示意图。
本研究认为Accu16STM扩增子绝对定量测序方法可通过确定HN-AD细菌丰度和氮代谢基因拷贝数,更精确的用于定量的评估,深入阐明HN-AD、氮代谢基因和关键细菌之间的数量关联,为应用TFCW运行提供了理论基础。
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