高脲酶活性褐土的宏基因组测序与微生物来源脲酶基因的筛选

为明确褐土中产脲酶微生物的来源,采集河南省郑州、洛阳、许昌、平顶山和安阳5个产区的土样并检测其脲酶活性,将脲酶活性最高的土样进行富集培养,提取土壤DNA构建宏基因组文库,采用宏基因组测序技术对褐土中的产脲酶微生物进行分析.结果表明:褐土脲酶活性在8.34～67.18 μg·d-1·g-1之间.各取样点脲酶活性最高值分别为46.98、67.18、57.68、45.97和64.15 μg·d-1·g-1.利用宏基因组测序数据进行序列组装,筛选到406个脲酶结构蛋白和437个脲酶辅助蛋白;物种注释表明,褐土中产脲酶微生物以细菌为主,以及少部分真菌和古细菌.产脲酶细菌与链霉菌属(Streptomyces)、节杆菌属(Arthrobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)等亲缘关系最近,与产脲酶真菌亲缘关系较近的有足马杜拉分枝菌(Madurella mycetomatis)、蓝莓枝枯病菌(Neofusicoccum parvum)和嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum)等;产脲酶古细菌与亚硝化球菌属(Nitrososphaera)和氨氧化古菌属(Nitrosopumilus)等亲缘关系较近,说明部分古细菌可能也参与了褐土中尿素的降解.