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【科研新进展】(469)林学院袁杰副教授发现了细菌在倒木分解过程中的重要作用

近日,林学院袁杰副教授在微生物分解倒木的机制方面取得重要进展,提出了细菌在分解倒木的过程中具有强大的竞争力与功能潜力的新见解。研究以“Metagenomics reveals the underestimated role of bacteria in the decomposition of downed logs in forest ecosystems”为题在《Soil Biology and Biochemistry》期刊发表。硕士研究生齐乐乐为论文的第一作者,袁杰副教授和张硕新教授为论文的通讯作者,德国于利希研究中心生物与地球科学研究所高级研究员、英国班戈大学自然科学学院Roland Bol教授参与了此次研究。

倒木是森林生态系统中重要的结构和功能组成要素,为真菌和细菌等微生物提供了丰富的资源库。而由于倒木分解的长期性以及微生物的多样性与复杂性,目前关于自然环境下微生物分解倒木的认知还很不完善。

袁杰副教授长期致力于森林倒木的研究工作,破解了倒木形成的原因,理清了倒木呼吸的变化规律,揭示了倒木分解的影响因素(Soil Biology and Biochemistry, 2018, 127:1-9; LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019; Forests, 2023, 14: 852)。基于前期工作,本研究在自然环境下,使用空间代替时间的方法,取不同分解程度的锐齿栎和油松倒木,对其微生物进行宏基因组测序。研究发现倒木分解前期和后期的微生物群落结构及功能类似,区别于中期分解等级的倒木。微生物介导的功能主要集中在氨基酸和碳水化合物的代谢,以及糖苷水解酶中的各类小分子糖类酶、纤维素酶和几丁质酶中,主要功能的物种来源集中在细菌界下的Proteobacteria和Firmicutes中,同时细菌在整个分解过程中的丰度远高于真菌,体现了其强大的竞争力和功能潜力。该研究刷新了以往关于倒木细菌和真菌功能作用的认知,在研究自然分解的倒木微生物的群落特征、演替规律以及功能认知方面提供了理论依据和新的思路。

倒木功能_副本.jpg

该研究得到了国家自然科学基金(32271647,31800372)、陕西省重点研发计划项目(2023-YBSF-307)以及陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站的资助。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003807172300247X

编辑:张晴

终审:徐海