66 / 2023-10-14 16:23:49

纤毛虫的土壤污染修复潜力

土壤微生物，纤毛虫，碳氮营养，水氮管理，镉污染修复

原生动物是仅次于细菌和真菌的第三大土壤微生物类群。最近的研究表明纤毛虫是土壤原生动物中的优势种类。纤毛虫不但能够通过捕食行为驱动土壤细菌和真菌群落构建，还会进一步影响其生态功能，在土壤元素循环、植物病害防治和土壤污染监测和修复中发挥重要作用。我们最近的研究发现，两种作物根际原生动物对微生物群落的重组具有驱动作用，纤毛虫对作物生长所需的碳氮营养年平均贡献率分别超过30%和20%，特定生长阶段最高贡献率达到90%。细菌主导土壤养分代谢，真菌则对作物健康影响更大，原生动物对营养代谢具有正向作用，对真菌性病害具有一定抑制效应。土壤含水量(SWC)和铵态氮(NH₄⁺-N)对纤毛虫的丰度影响较大，纤毛虫生态作用及机制为农田水氮科学管理提供新的依据。同时，筛选到一株高耐镉纤毛虫，揭示了其细胞积累镉的极限浓度和影响因素，并对支持该纤毛虫高镉积累和耐受的生物学机制进行了深入研究，建立了基于生物标志物和镉-金属硫蛋白剂量效应模型的土壤镉污染修复和生态风险评估体系。上述研究表明，纤毛虫具有土壤污染防治和生态修复的巨大潜力，是未来建立土壤污染低碳修复新理论和开发新技术不可忽视的生物类群。上述结果中一部分内容已发表在Plants 和 Bioengineered等期刊，另一部分内容已投稿Nature Communications等期刊。