2021-03-26
期刊：《Chemosphere》
影响因子：5.778
最近，派森诺与东华大学合作，在期刊《Chemosphere》发表论文，报道了在土壤中引入蚯蚓，对锑和镉污染的土壤进行生态修复的方法和效果，并发现了修复过程中土壤酶活和微生物群落的改变。
值得一提的是，本研究使用了QIIME2基因云进行了微生物群落测序数据分析（包括物种组成分析、Alpha/Beta多样性分析、物种差异与标志物种分析等）。QIIME 2是微生物组分析方法：【问答集锦】关于QIIME 2的问题解释（点击查看），派森诺基因云则能实现基于QIIME 2内核的全流程、可交互、个性化、可视化分析，研究成果当然也更容易被期刊接受啦！
研究背景
锑（Sb）和镉（Cd）等重金属污染土壤的生态修复是个日益重要的研究课题，目前还少有报道是依靠虫体来进行生态修复的。蚯蚓被誉为“生态系统工程师”，是典型的环境友好型生物，对于土壤中有机质循环、碳氮循环、成土作用、土壤结构稳定改善、水分渗透性等方面具有重要贡献。因此，依靠蚯蚓对重金属污染的土壤进行生态修复，是一个具有广阔应用前景的环境治理办法。
研究方法
本研究通过酶活测定和高通量测序相结合的方法，评估了蚯蚓（Eisenia fetida）对锑、镉单独污染或锑、镉同时污染土壤的生态修复的贡献。
研究方法：土壤样品细菌群落多样性组成谱测序
测序区域：16S rRNA基因V3V4区测序
分析方法：QIIME 2基因云
研究结果
本研究发现，高浓度的锑和镉污染会显著抑制土壤中脲酶、中性磷酸酶、蛋白酶，但蚯蚓能显著提升脲酶和中性磷酸酶的活性，分别增加17.75%~121.91%和1.46%~118.97%。蚯蚓对蛋白酶活性没有显著提升作用，同时会抑制过氧化氢酶。通过几何平均数指数分析，本研究发现蚯蚓能提升土壤的生物化学功能。
蚯蚓在锑、镉污染土壤的生态修复过程中对酶活的影响
蚯蚓对酶活几何平均数指数（Geometric Mean Index，GMean）的影响
对土壤细菌群落进行高通量测序分析发现，本研究中的土壤样本在门水平主要由Proteobacteria、Actinobacteria和Firmicutes组成，在纲水平则主要由Gammaproteobacteria、Actinobacteria和Alphaproteobacteria组成。Alpha多样性分析表明，蚯蚓能改善土壤细菌群落的多样性和均匀度（基于Pielou和Shannon指数）。同时，蚯蚓也改变了土壤细菌群落的组成结构，Sphingomonas和Flavobacterium等细菌属以及Sphingomonas jaspsi和Conexibacter sp.等细菌种的丰度升高。
蚯蚓对土壤细菌群落组成的影响。首字母S指锑（Sb）污染，C指镉（Cd）污染，SC指锑、镉同时污染，CK为对照；T5指金属浓度（为最高处理浓度）；E为引入蚯蚓的土壤样本，nE为未引入蚯蚓的土壤样本。
蚯蚓能提升土壤细菌群落的Alpha多样性
稀疏曲线和丰度等级曲线分析
蚯蚓对土壤细菌群落Beta多样性和物种组成结构的影响
本研究表明，蚯蚓能改善重金属污染土壤的生态功能，因而可以被视为土壤生态修复的潜在贡献者。本研究为进一步阐明蚯蚓对重金属污染土壤的生态修复作用、及其调控酶活和土壤微生物群落的具体机制奠定了基础。
以上研究的测序和部分数据分析工作由上海派森诺生物科技有限公司完成。如需进一步讨论，欢迎讨论区留言或者发邮件给我们哟（邮箱地址：metasupport@personalbio.cn）！
阅读原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520336948
