近日，我院王新宇老师在Environmental Technology & Innovation（IF 6.7）期刊上发表了题为“Biological nitrogen fixation driven by methane anaerobic oxidation supports the complex biological communities in cold-seep habitat”的研究论文。该研究聚焦于海马冷泉的微生物功能模式，探讨微生物谱系与其在甲烷、氮、硫代谢中的生物地球化学功能之间的内在联系。

图1海马冷泉不同沉积物区域参与主要生物地球化学循环的关键基因丰度分布。

本研究通过海马冷泉沉积物宏基因组数据构建共生网络模型，发现硫氧化基因（sqr、SoxAX、SoxB和SoxYZ）与亚硝酸盐还原（nirBD/nrfAH）和反硝化（narGHI/napAB、norBC和nosZ）基因显著相关。这些基因模块在常规沉积物的表层分布更为丰富。而AOM和AeOM相关基因与固氮基因密切相关。这些基因模块在生物沉积物和2-20厘米的亚表层沉积物中分布更为丰富。

图2海马冷泉不同区域沉积物中优势微生物谱系与环境因素间的相关性。

在常规沉积物的表层，各种硫氧化细菌通过去除硝酸盐来回收硫化物，并将产生的硫酸盐向下转移以支持甲烷厌氧氧化。而在生物沉积物中，冷泉固氮菌可以通过从甲烷厌氧氧化中获取能量来固定氮，并支持复杂的生物群落。这些研究成果深化了我们对冷泉生态系统中复杂微生物群落结构及其多样化代谢机制的认识，为探索这些独特的环境生态位提供了更为深入的见解。

    图3海马冷泉沉积物主要生物地球化学功能耦合概念图。

作者介绍：

第一作者：王新宇，湖南农业大学环境与生态学院讲师，东北师范大学博士，维也纳大学联合培养博士生（公派留学，2019.10-2021.10），中国科学院微生物研究所博士后。主要研究方向为土壤养分循环、作物根系-微生物互作、土壤重金属修复。以第一作者或共同第一作者在科学通报、Plant and Soil、Soil Tillage Research等国内外期刊发表论文6篇。