海洋沉积物中古菌介导的碳循环机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91751205
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    320.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0217.生物地质学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Marine sediment is the largest organic carbon (OC)reservoir on Earth, its degradation / transformation and burial process influence the element biogeochemical cycling and climate change. Microorganisms play a leading role in degradation / transformation of OC, as well as the process of elemental cycling in marine sediments. This proposal targets the core theme of the Key Research Project – the mechanism of microbe driven element cycling. We will focus on archaea from sulphate-methane transition zone (SMTZ) and methanogenesis zone in the sediments. Based on the three scientific hypotheses, we will use state of art cross-disciplinary geomicrobial and geochemical technologies including omics analyzing tools, molecular microbial ecological approaches, microbial enrichment, stable isotope tracing and single cell activity detection technology, to unveil the diversity and uniqueness of archaeal metabolisms in marine sediments, as well as the interaction mechanisms of their distribution with environmental factors. We will also try to find new archaea lineages, novel mechanism of substance and energy metabolism. It is expected that the outputs of this project would eventually provide new knowledges on archaea mediated Earth's important element cycling and their influences on the climate.
海洋沉积物是地球上最大的有机碳库,它的降解/转化和埋藏过程及其机制研究是认识和理解地球元素生物地球化学循环和气候变化的重要环节。微生物在沉积物有机质的降解/转化和元素循环过程中起到了主导作用,本申请项目针对重大研究计划的核心科学问题---微生物驱动地球元素循环的机制开展研究,以海洋沉积物硫酸盐-甲烷转换带(SMTZ)和产甲烷带古菌为主要研究对象,运用先进的地微生物学和地球化学等学科交叉技术手段包括组学分析技术,微生物分子生态技术,微生物富集培养,稳定同位素示踪技术,单细胞活性检测技术等,围绕提出的三个科学假设的验证,来揭示沉积物古菌代谢和生态功能的多样性和特殊性,它们的分布与环境因子的相互作用关系和调控机制;发现新的古菌类群和新的物质能量代谢方式及其介导元素循环的机制。预期将推动和丰富我们对古菌参与地球重要元素循环以及它们对气候影响的理解和认知。

结项摘要

海洋沉积物是地球上最大的有机碳库,它的降解/转化和埋藏过程及其机制研究是认识和理解地球元素生物地球化学循环和气候变化的重要环节。微生物在沉积物有机质的降解/转化和元素循环过程中起到了主导作用,本项目围绕微生物驱动地球元素循环的机制开展研究,以海洋沉积物大分子有机质转化、烷烃厌氧氧化过程和铁结合有机质的转化过程为主要研究对象,揭示了沉积物古菌代谢和生态功能的多样性和特殊性以及它们的分布与环境的相互作用关系和调控机制;发现了新的古菌物质能量代谢方式及其介导元素循环的机制。重要的研究成果主要包括:1,在海洋沉积物大分子有机质转化方面,揭示了深古菌在厌氧的沉积物环境中对木质素降解有重要作用,脱甲基反应极有可能是河口及近岸厌氧沉积环境中木质素降解的关键过程;2,发现烷烃代谢类群的古菌在全球范围内分布非常广泛,并且具有不同的类群特征。发现了一类全新的烷烃厌氧代谢古菌具有在一个细胞内进行烷烃厌氧氧化与异化硫酸盐还原过程的潜力;3,优化发展了沉积物微生物原位检测方法,发现南海沉积物硫酸盐还原带存在一个隐匿的甲烷循环过程,即在海洋硫酸盐还原带中含有浓度较高的小分子甲基化合物,产甲烷菌可以利用这些一碳化合物产生甲烷;4,发现了3个阿斯加德古菌新门,涅尔德古菌极有可能是目前距离真核生物最近的古菌物种,推测真核生物的古菌祖先利用氨基酸等小分子有机质产生乙酸或氢气与 α-变形菌共生,这种长期的互利共生关系可能导致最终的内共生及真核生物的出现。研究工作共发表论文19篇,包括Nature Microbiology, PNAS, Sci China Life Sci等SCI论文16篇,ESI高被引论文1篇,在海洋沉积物古菌研究方向产生了重要的学术影响。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
细菌细胞膜脂记录的西太平洋暖池约 4 Ma 以来沉积物 风尘陆源输入变化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵小小;吴玥汀;董良;章陶亮;胡邦琦;李清;王风平
  • 通讯作者:
    王风平
A methylotrophic origin of methanogenesis and early divergence of anaerobic multicarbon alkane metabolism.
产甲烷作用的甲基营养起源和厌氧多碳烷烃代谢的早期分歧
  • DOI:
    10.1126/sciadv.abd7180
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
    Science advances
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Wang Y;Wegener G;Williams TA;Xie R;Hou J;Wang F;Xiao X
  • 通讯作者:
    Xiao X
Expanding Asgard members in the domain of Archaea sheds new light on the origin of eukaryotes
在古细菌领域扩大阿斯加德成员为真核生物的起源提供了新的线索
  • DOI:
    10.1007/s11427-021-1969-6
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
    SCIENCE CHINA Life Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ruize Xie;Yinzhao Wang;Danyue Huang;Jialin Hou;Liuyang Li;Haining Hu;Xiaoxiao Zhao;Fengping Wang
  • 通讯作者:
    Fengping Wang
Expanding anaerobic alkane metabolism in the domain of Archaea
扩大古细菌领域的厌氧烷烃代谢
  • DOI:
    10.1038/s41564-019-0364-2
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Nature Microbiology
  • 影响因子:
    28.3
  • 作者:
    Yinzhao Wang;Gunter Wegener;Jialin Hou;Fengping Wang;Xiang Xiao
  • 通讯作者:
    Xiang Xiao
Biogeochemistry, microbial activity, and diversity in surface and subsurface deep‐sea sediments of South China Sea
南海表层和次表层深海沉积物的生物地球化学、微生物活性和多样性
  • DOI:
    10.1002/lno.11182
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
    Limnology and Oceanography
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Guang‐Chao Zhuang;Lei Xu;Qianyong Liang;Xibei Fan;Zhen Xia;Samantha B.Joye;Fengping Wang
  • 通讯作者:
    Fengping Wang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

深海微生物多样性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    生物多样性
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王风平;周悦恒;张新旭;肖湘
  • 通讯作者:
    肖湘
非培养手段分析珠江口淇澳岛海岸带沉积物中的古菌多样性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    海洋学报(中文版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜丽晶;彭晓彤;周怀阳;王风平
  • 通讯作者:
    王风平
西太平洋暖池区深海沉积物细菌群落结构分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    同济大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖湘;王鹏;王风平
  • 通讯作者:
    王风平
产甲烷古菌中CRISPR簇的研究
  • DOI:
    10.13344/j.microbiol.china.150981
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    微生物学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    方静;侯佳林;张宇;王风平;何莹
  • 通讯作者:
    何莹
基于宏基因组学重建来自深海热液喷口的Epsilonproteobacteria 基因组及其代谢分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    微生物学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    侯佳林;聂唱;Venki Perumal;肖湘;王风平
  • 通讯作者:
    王风平

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王风平的其他基金

典型海洋沉积环境微生物碳代谢功能、通量与规模的比较研究
  • 批准号:
    42230401
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    272 万元
  • 项目类别:
    重点项目
南海深部微生物参与有机质、甲烷转化的作用、过程和机制的研究
  • 批准号:
    91228201
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    300.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
深海耐嗜压细菌Shewanella pizotolerans wp3丝状噬菌体SW1的研究
  • 批准号:
    40876086
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
深海兼性嗜压菌Shewanella piezotolerans WP3鞭毛系统及其与环境适应性关系的研究
  • 批准号:
    40776095
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    43.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码