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大洋约占地球表面积的71%,在地球物质循环中起着至关重要的作用。大洋钻探计划(Ocean Drilling Program,ODP)和综合大洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,IODP)的实施为研究洋底深部生物圈组成及其在地球物质循环中的作用奠定了基础。本研究利用从IODP 337航次(2012年)获得的28个洋底沉积物(岩)样品,分离鉴定了可培养真菌并对其硝化与反硝化能力进行了初步研究,以期了解洋底深部生物圈可培养真菌的多样性及其在深部环境氮循环中的作用。主要研究结果如下:1.利用人工海水培养基的固体平板培养法,从28个洋底沉积物样品中共分离获得子囊菌和担子菌2个门、7属、31株真菌。其中子囊菌门有6属30株,分别为曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、散囊菌属(Eurotium)、钩囊菌属(Hamigera)、青霉属(Penicillium)和枝孢菌属(Cladosporium);担子菌门1属1种,为Termitomyces cartilagineus。在子囊菌门中,有13株青霉菌和7株曲霉菌,分别占分离真菌总数的41.9%和22.6%,说明青霉菌和曲霉菌是本次分离样品中的优势真菌;这一结果与实验室前期用同样来源样品分离得出的结论一致。但本次研究还分离到前期研究未分离到的2个属/种,分别为Hamigera(5株)和Termitomyces(1 株)。2.对实验室前期和本次分离得到的共27种、69株真菌的ITS和28S rRNA基因序列进行比对和相似性分析显示,所分离菌种与陆地环境中同类菌种的序列相似性非常高,均大于97%。由此推测,洋底深层沉积物真菌很可能来源于陆地。3.以NH4+为唯一底物,研究了 12种洋底真菌在厌氧条件下的硝化作用,结果显示,这些真菌均具有将NH4+转化为NO3-的硝化作用,其中,裂褶菌(Schizophyllum commune 20R-7-F01)的硝化作用最强;比较了不同来源的裂褶菌菌株的反硝化作用差异,并运用同源性分析及聚类分析,进一步验证了洋底深层沉积物真菌可能来源于陆地的推测。4.运用15N同位素标记及GC-MS等检测方法,研究了 7种洋底深层真菌在原位在厌氧条件下的反硝化作用,发现有一株分离自1.6 kmbsf深的聚多曲霉(Aspergillus sydowii 8L-9-F02)具有将硝酸钠转化为氮气的完全反硝化作用。在排除原核微生物污染的可能性后,进一步确定了该菌的确具有厌氧反硝化作用。该发现以前未见报道,打破了反硝化真菌在以硝酸或亚硝酸为唯一氮源的厌氧条件下、只能形成N2O而非N2的认知。综上所述,真菌为洋底深部生物圈的重要组成部分,具有丰富的多样性和极强的环境适应性,并且在洋底深部环境的元素生物地球化学循环中可能发挥着重要作用。