Abstrakt

Stickstoffstoffwechselwege in trocken-feucht-alternierenden künstlichen Feuchtgebieten

Jing Zhu, Xinyong Chen*, Jianjian Lu, Yuguo Zhou, Zhongxu Wang, Yingying Chen

Dieser Artikel verwendet metagenomische Sequenzierungstechnologie, nutzt die Stickstoffstoffwechselwege der COG- und KEGG-Datenbanken als Werkzeuge und gruppiert funktionelle Gene unter verschiedenen Bedingungen des Trocken-Nass-Wechsels (DAWT4h, DAWT8h, DAWT12h) als Forschungsobjekt, um die wichtigsten mikrobiellen Arten und funktionellen Gene zu analysieren, die den Stickstoffstoffwechselweg im künstlichen Feuchtgebietsökosystem mit Trocken-Nass-Wechsel beeinflussen. Basierend auf der KEGG-Stoffwechselweghierarchie und der Häufigkeitsanalyse der mit dem Stickstoffstoffwechsel verbundenen funktionellen Gene wurde ein Stickstoffstoffwechselweg in konstruierten Feuchtgebieten konstruiert. Die Ergebnisse der Genannotation zeigen, dass die Häufigkeit verschiedener funktioneller Gene mit zunehmender DWAT zunimmt, was darauf hindeutet, dass eine Erhöhung der Trocken-Nass-Wechselzeit die mikrobielle Vielfalt und die Häufigkeit funktioneller Gene erhöhen kann, was sich positiv auf die Schadstoffentfernung auswirkt. Laut metagenomischer Datenanalyse liegt die Häufigkeit von nosZ unter Trocken-Nass-Wechselbedingungen bei fast 2 %, die Häufigkeit von nirK bei fast 3 % und die Häufigkeit von norB bei über 4 %. Dies deutet darauf hin, dass die Häufigkeit der funktionellen Denitrifikationsgenenzyme relativ hoch ist (über 65.000 Treffer), was darauf schließen lässt, dass der Trocken-Nass-Wechsel für die Stickstoffentfernung von Vorteil ist. Die Analyse der Unterschiede zwischen den Gruppen in den Stoffwechselwegen zeigte signifikante Unterschiede (P<0,01) zwischen den funktionellen Denitrifikationsgenenzymen in jeder Gruppe. Die Häufigkeit der funktionellen Genenzyme in jeder Gruppe zeigte eine V-förmige Veränderung mit der Änderung der Trocken-Nass-Wechselzeit. Der Trocken-Nass-Wechsel in künstlichen Feuchtgebieten beeinflusste den Stickstoffstoffwechselweg erheblich.