近日,自治区农科院微生物研究所极端环境微生物资源挖掘与利用创新团队,在国际知名期刊《Environmental Microbiome》 (IF=6.2/Q1)发表了题为“Salinity-adapted and core microbiota along the soil salinity gradients encircling the Tarim Basin”的研究论文。该研究首次在环塔里木盆地尺度上,系统揭示了土壤盐度梯度下微生物群落组成、盐适应类群及核心微生物组,为理解极端盐碱干旱生态系统微生物组装机制、挖掘耐盐微生物资源提供了重要科学依据。

研究沿环塔里木盆地设置44个样点,采集132份土壤样品,覆盖非盐化、轻度、中度、重度和极重度盐化土壤,空间跨度超过3000公里。团队将细菌16S rRNA和真菌ITS扩增子测序与土壤理化指标测定相结合,构建了盆地尺度的微生物—盐度响应图谱。结果表明,细菌群落对土壤盐度的响应明显强于真菌。极端盐化土壤中细菌多样性降低,嗜盐和耐盐类群显著富集,包括Natronomonas、Salinimicrobium、Stenotrophomonas、Salinibacter、Halorussus、Halomicrobium等;而Arthrobacter、Rubrobacter、Rubellimicrobium、Fusarium等类群随盐度升高而下降。随着盐度增加,Na⁺、K⁺、Ca2⁺、Mg2⁺、Cl⁻、SO42⁻和电导率显著升高,pH下降,表明离子组成和渗透胁迫共同驱动了微生物群落重塑。


该研究还鉴定出一批跨所有盐度土壤持续存在的潜在核心微生物群,以Halomonas、Salinimicrobium、Natronomonas、Rubrobacter和 Palleronia-Pseudomonas类群为代表。这些核心菌群在盐碱条件下稳定存在,并具有已知的盐适应机制,如“salt-in”策略、相容性溶质合成、胞外多糖和生物膜形成等,可能在维持塔里木盆地极端盐碱干旱生态系统功能中发挥关键作用。核心微生物共发生网络的构建,也为后续筛选耐盐促生菌、开发盐碱地微生物修复剂提供了候选类群。
自治区农科院微生物研究所刘晓静为该论文第一作者,朱静研究员为通讯作者,自治区农科院微生物研究所为唯一完成单位。该论文得到国家自然科学基金和自治区“天山英才”培养计划联合资助。