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J-GLOBAL ID：201802290180298616   整理番号：18A1614359

半乾燥砂漠における独立栄養大気炭素吸収のためのメタゲノムおよび13C追跡証拠【JST・京大機械翻訳】

Metagenomic and ¹³C tracing evidence for autotrophic atmospheric carbon absorption in a semiarid desert

著者 (7件)： Liu Zhen (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Sun Yanfei (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Zhang Yuqing (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Feng Wei (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Lai Zongrui (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Fa Keyu (School of Nature Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China) ,  Qin Shugao (Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, PR China)
資料名： Soil Biology & Biochemistry  (Soil Biology & Biochemistry)
巻： 125  ページ： 156-166  発行年： 2018年 
JST資料番号： D0628A  ISSN： 0038-0717  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 砂漠土壌による大気二酸化炭素(CO_2)吸収は,近年,関心を増している。しかし,基礎となる物理的および化学的機構は一般的に受け入れられない。ここでは,土壌微生物の独立栄養炭素固定がこの過程に寄与すると仮定した。この仮説を検証するために,中国北部のMu Us砂漠におけるメタゲノミクスおよび13CO2標識法を用いて,独立栄養炭素固定のゲノムおよび生化学的可能性を調べた。6つの炭素固定経路に含まれる30000以上の遺伝子(相対的豊度における集合メタゲノムの約2%)が砂漠土壌のメタゲノムにおいて見出され,還元的クエン酸サイクルをコードする遺伝子の相対存在量は6つの経路の中で最も高かった。6つの経路を用いた主な独立栄養微生物は,Actinobacteria,Proteobacteria,Chloroflexi,Acidobacteria,germatomonadetes,Firmicutes,Thaomycetta,Nitrosira,Plancomycetes,Bacteroidetesに属している。13CO2標識は,微生物学的に取り込まれた土壌有機炭素(13C-SOC)と溶存有機炭素の含有量が,それぞれ0.572~1.45mg・kg-1と0.290~0.914mg・kg-1であることを明らかにした。さらに,13C-SOCは,全6経路の遺伝子の相対存在量,還元的クエン酸塩サイクル,3-ヒドロキシプロピオナート二環及び還元アセチル-CoA経路と相関した。もう一つのin situ標識実験はSOCのδ13Cの有意な増加を示し,SOC中の組み込まれた炭素(13C)は全大気炭素吸収の3.85%を占めた。これらの結果は,独立栄養炭素固定のための遺伝的可能性を含む砂漠土壌微生物が広い分類学的範囲に広がり,大気炭素吸収に寄与する有機成分に大気炭素を組み込むことを示した。大気中の炭素吸収量における独立栄養炭素の部分を正確に評価するためにはより多くの研究が必要であるが,独立栄養炭素固定による大気から土壌への炭素の生体内変化は砂漠土壌における持続的大気CO2吸収の微生物経路を示し,さらに貧栄養砂漠土壌における炭素蓄積の重要な炭素生化学サイクルを意味する。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *二酸化炭素固定化 ,  *ゲノム ,  砂漠土 ,  微生物 ,  二酸化炭素 ,  *独立栄養 ,  微生物学 ,  土壌微生物 ,  炭酸同化 ,  生化学 ,  土壌有機炭素 ,  *砂漠 ,  *炭素 ,  標識法
準シソーラス用語： *メタゲノム , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 独立栄養微生物 ,  二酸化炭素 ,  メタゲノム ,  13CO2ラベリング ,  炭素固定経路

分類 (1件)： 土壌生物  (FB04050N)

タイトルに関連する用語 (7件)： 砂漠 ,  独立栄養 ,  大気 ,  炭素吸収 ,  メタゲノム ,  追跡 ,  証拠