基于全基因组学的皮特不动杆菌JW535甲烷氧化代谢途径分析  

Study on methane oxidation metabolic pathways of Acinetobacter pittii JW535 based on whole genomics

作　　者：代宇菲 杨庆 赵彬 范玉婧 葛姗姗 高志岭 刘春敬 李响 耿仕呈 Dai Yufei

机构地区：[1]河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室,河北保定071000 [2]缔博国际设计有限公司,海南海口570100 [3]中国冶金地质总局地球物理勘查院,河北保定071000

出　　处：《江苏农业科学》2025年第2期229-239,共11页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(编号:51908189);河北省自然科学基金(编号:2022204029)。

摘　　要：畜禽养殖和水稻种植是温室气体甲烷(CH_(4))的重要排放源。甲烷氧化菌是大气CH_(4)的重要汇,从垃圾填埋场覆土中分离出1株甲烷氧化菌JW535,经生理生化、16S rRNA及平均核苷酸一致性分析,鉴定其为皮特不动杆菌(Acinetobacter pittii)。批式培养试验表明,与对照菌株Methylosinus trichosporium OB3b相比,培养120 h后,JW535的D_(600 nm)和CH_(4)氧化效率均显著高于对照(P<0.05),分别为0.48和83%。采用三代PacBio结合二代Illumina全基因组测序解析了JW535的CH_(4)氧化代谢通路,其基因组大小为8012886 bp,经直系同源蛋白数据库(COG)和基因组百科全书数据库(KEGG)注释到的基因分别为4916、3073个。JW535全基因组序列中注释到甲烷氧化单加氧酶、甲醇脱氢酶和甲酸脱氢酶的编码基因pmoA、mxaJ和fdoI,推测其具有相对完整的CH_(4)异化代谢通路。JW535同化代谢与丝氨酸循环有关,且具有完整的三羧酸循环。基于JW535的pmoA基因序列构建系统发育树,分析出其pmoA为低CH_(4)亲和力型,其pmoA蛋白含有AMO氨单加氧酶,在进化中相对保守。本研究解析了Acinetobacter pittii JW535的甲烷氧化代谢通路,可为进一步丰富和完善甲烷氧化菌种资源、减少农业CH_(4)排放提供理论和数据支持。

关 键 词：皮特不动杆菌 甲烷氧化 PMOA 全基因组学分析 

分 类 号：X172[环境科学与工程—环境科学] X511