假如天天做梦
2021年12月22日，诺禾致源来自农业农村部沼气科学研究所的客户在 《 Nature 》 发表了题为：Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species 的研究论文，深圳大学李猛教授及马克斯普朗克海洋微生物研究所Gunter Wegener教授作为共同通讯。文章探究了一类新型产甲烷古菌（ Ca . Methanoliparum）的代谢途径并证实了其独立降解长链烷基烃产甲烷的功能，在古菌厌氧降解长链烷烃产甲烷研究方面取得突破性进展。 其中，16S rRNA微生物多样性、宏基因组和宏转录组测序工作均在诺禾致源完成。 下面，我带大家一起学习下这篇高分文章： Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species 一种古菌以非互营方式实现烷基烃降解产甲烷 期刊： Nature IF： 49.962 文章背景 地下油藏和海洋渗油沉积物中，微生物使用碳氢化合物作为能源和碳的来源。微生物优先消耗烷烃、环状和芳香族化合物，留下未分解的复杂混合物作为残留物，从而改变油的质量。 在没有硫酸盐的情况下，微生物会将厌氧烃降解与甲烷的形成结合起来。该反应最初被 Zengler 等人证明为产甲烷的“微生物烷烃裂解”，大量研究表明它可以在细菌和古细菌的共养相互作用中进行。 在这种同养中，细菌将油发酵成醋酸盐、二氧化碳和氢气，而氢营养型和/或乙酸营养型产甲烷古细菌则使用这些产物进行产甲烷。存在多种厌氧烃活化机制，包括经过充分研究的由甘氨酰自由基酶催化的延胡索酸加成途径。 这种机制在以各种链长的烷烃和其他碳氢化合物为生的细菌中很普遍。相比之下， 几个古菌谱系在特定类型的甲基辅酶M还原酶(MCR)的帮助下激活气态烷烃，该酶最初被描述为催化产甲烷菌中的甲基辅酶M (methyl-CoM)。 厌氧甲烷营养古细菌使用经典 MCR 将甲烷活化为甲基-CoM，然后将其氧化为 CO2。短链烷烃氧化古细菌含有这种酶的不同变体，称为烷基 CoM 还原酶 (ACR)。 类似于甲烷激活MCR，ACR激活多碳烷烃以形成CoM结合的烷基单元。 研究结果 培养的烷烃氧化古细菌通过 Wood-Ljungdahl 和/或 β 氧化途径将短链烷烃（如乙烷、丙烷或丁烷）氧化为 CO2 。 这些古细菌需要共养伙伴细菌，它们接收在烷烃氧化过程中释放的还原当量以进行硫酸盐还原 。然而，许多未培养的古菌谱系含有 acr 基因，这表明降解碳氢化合物的古菌远比少数培养的代表所描绘的更加多样化。 最近描述的宏基因组组装基因组 (MAG) ‘ Candidatus Methanoliparia’编码了规范 MCR 和 ACR。这种独特的 MCR-ACR 组合，结合额外的基因组特征，如膜结合甲基钴胺素：CoM 甲基转移酶 (Mtr)，表明这些古细菌结合了烷烃的降解和甲烷的形成，而无需共养伙伴。然而，这些说法缺乏直接的生理证据。 该研究培养了来自地下油藏的 Ca . Methanoliparum。 分子分析表明， Ca . Methanoliparum含有并过度表达编码烷基辅酶 M 还原酶和甲基辅酶 M 还原酶的基因，这些基因是古菌多碳烷烃和甲烷代谢的标记基因。 不同底物的孵育实验和辅酶-M 结合中间体的质谱检测证实。 Ca . Methanoliparum 不仅在各种长链烷烃上茁壮成长，而且在 n -烷基环己烷和具有长 n -烷基 (C≥13) 部分的 n -烷基苯上也能茁壮成长。 相比之下，短链烷烃（如乙烷到辛烷）或具有短烷基链（C≤12）的芳烃没有被消耗。 Ca Methanoliparum 在富油环境中的广泛分布表明这种烷营养型产甲烷菌可能在碳氢化合物转化为甲烷中起关键作用。 总之，该研究发现一种来自油藏的新型的产甲烷古菌，可在厌氧环境下直接氧化原油中的长链烷基烃产生甲烷，突破了产甲烷古菌只能利用简单化合物生长的传统认知，拓展了对产甲烷古菌碳代谢功能的认知。 这一研究完善了碳素循环的生物地球化学过程，并为枯竭油藏残余原油的生物气化开采——“地下沼气工程”奠定了科学基础。 16S扩增子测序通过对特定长度的 PCR 产物进行测序分析，研究环境微生物多样性及群落组成差异，避开了微生物分离培养困难的问题；宏基因组（Metagenome）测序以生态环境中的DNA为研究对象，可以获得的整个环境微生物的基因组，主要侧重于研究基因的结构，预测潜在的代谢功能和基因表达情况，能有效的扩展微生物资源的利用空间；宏转录组（Metatranscriptome）测序以环境中全部RNA为研究对象，获得具有转录活性的基因。如果说16S扩增子是研究样本“存在什么”，宏基因组是研究样本“能做什么”，那么宏转录组则是研究样本“正在做什么”。 以“16S+宏基因组+宏转录组测序”更能清晰的探究微生物的物种变化趋势、精确深入至功能基因层面，解析环境体系变化的分子机制，为全面解析环境微生物群落中的重要物种和基因信息提供了一种有效手段。 参考文献 Zhou, Z., Zhang, Cj., Liu, Pf. et al. Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species. Nature (2021).
重庆周林频谱仪
沼气综合利用技术是指将沼气、沼液、沼渣运用到生产过程中，以降低生产成本，提高经济效益的一项技术措施，是将农业废弃物转化为多种农业生产资料，综合提高生产能力和回收生物能源的一种可靠手段。是农业走可持续发展道路的重要举措。 一、沼气的综合利用 沼气是一种可再生优质气体燃料，除可用于点灯、煮饭、发电外，还可广泛用于蔬菜大棚、升温育苗、烘干、储粮、保鲜水果等农业生产领域。 1.沼气在日光温室中的应用 在日光温室内燃烧沼气，不仅能增加光照、提高棚温，而且产生的二氧化碳作为气体肥，能促进蔬菜的生长。因此增加棚内cQ浓度有利于蔬菜的生长。比如大棚内CO：度提高到O.1%以上，番茄的产量可提高近两倍。 2.沼气储粮 沼气储粮是根据“低氧储粮”原理，利用沼气含氧量低的特性，将沼气输入粮仓而置换出空气，形成低氧环境，致使粮中害虫窒息死亡。此方法简单、操作方便、投资少、无污染、防止效果好、经济效益显著等诸多优点，可为农户和中、小型粮仓采用。 3.保鲜水果、蔬菜 用沼气储藏水果、蔬菜，可降低其呼吸强度，减弱其新陈代谢，推迟后熟期，达到较跃时间的保鲜和储藏目的。 二、沼液的综合利用 沼液中除含有氮、磷、钾外，还含有一定量的微量元素和对动、植物生长有调控作用及对某些病虫有杀灭作用的物质，这些物质可渗透到生物细胞内，刺激动物、植物的生长和发育。因此，在“三沼”综合利用中沼液是最具效果，晟具活力和最有发展前途的。 1.沼液浸种 沼液浸种就是将农作物种子放在沼液中浸泡后再播种的一项种子处理技术。由于沼液中宙有多种活性、抗性、营养性物质，浸泡过程中，不同程度地被种子吸收利用，加速养分运转和新陈代谢过程，具有明显的幼苗“胎里壮”，抗病、抗虫、抗逆性能力强，为高产奠定基础。 2.叶面施肥 沼液经过充分腐熟发酵、富含氮、磷、钾等营养元素和铜、铁、锌、锰、钼等微量元素以及多种生物活性物质，极宜作根外施肥，其效果比化肥好，作物生长季节都能进行，特别是当植物进入花期、孕穗期、灌浆期、果实膨大期，喷施效果明显，对麦类、玉米、水稻、棉花、花生、蔬菜、瓜类、果树都有增产作用，尤其是施用于果树，有利于花芽分化，保花保果，果实增重快，光泽度好，成熟一致，提高品质和商品果率。 3.沼液防治病虫害 沼液中含有多种生物活性物质，其中有机酸中的丁酸和植物激素中的赤霉素、维生素B12对病菌有明显的抑制作用。沼液中氨和铵盐及某些抗生素对作物的害虫有着直接杀伤作用。经实践和实验所证实，沼液防治病害的途径是沼液浸种，沼液防治虫害的途径是使用沼肥和直接喷施。 主要防治：①小麦赤霹病、全蚀病、根腐病、牙虫。②大麦叶锈病、黄花叶病。⑧玉米大斑病、小斑病、螟虫。④棉花枯萎病、炭疽病、棉铃虫。⑤红薯软腐病、黑斑病。⑥大豆蚜虫。⑦西瓜枯萎病。 4.沼液作饲料添加剂喂猪 据测定：沼液中含有牲猪生长的8种必须氨基酸和8种非必须氨基酸及铜、铁、锌等微量元素。因此将沼液拌入猪饲料中喂猪，起到促进牲猪生长，缩短育肥期，提高饲料报酬，降低料肉比，提高了养猪的经济效益。 三、沼渣的综合利用 沼渣中营养物质高而全。沼渣质地疏松、富含有机质、腐植酸、粗蛋白、氮、磷、钾以及多种微量元素和矿物质，在农业生产中应用广泛。 1.改良土壤结构 沼碴中含有10%，--20%的腐殖酸和大量有机质，能产 生持续的效果，是一种速、缓兼备又增加土壤团粒数量的优质肥料，对改良土壤功效明显。 2.农作物增产 沼渣作为一种优质有机肥，施入农田、使土地肥沃，能保墒、固肥、通气性好，有利于作物生长，对粮、棉、油、瓜、果、菜都有显著的增产作用。 随着生产力的发展和人们在实践中对沼气认识的不加深，沼气、沼液、沼渣在农业生产上的作用越来越广。
你这个太广泛了，工科，很大的。高水平的文章，肯定要理论吃的很透。手里要第一手的实验数据，深挖数据。从理论上深刻分析。
candys0814 5人参与回答 2023-12-11 1. 选题。如果你已经选好了或者被导师定好了题目，请略过这一段。如果说现在你还有选题的自由，那么请你一定要好好把握住这个机会。一般来说，好的问题就是热点问题，也
左村爆破兵 3人参与回答 2023-12-12 个人档案 姓名：袁隆平 出生日期：1930年9月7日（农历七月初九） 籍贯地：江西德安 出生地：北京 家人：父亲袁兴烈，母亲华静，妻子邓哲，有3个儿子，袁定安、
兜兜里有糖布布 5人参与回答 2023-12-10 中国计算机科学发论文最多高校揭晓，清华、浙大、上交大前三 最近，《2017中国高校国际学术影响力评价报告》发布，清华大学计算机科学的论文发表数量、创新人才数量双
幽深的猫巷 3人参与回答 2023-12-12 入中国沼气协会没那麽简单，您在《中国沼气》期刊发表了几篇论文。没有最好不要入会。否则，石沉大海。地方协会可以考虑。
西安一品家 3人参与回答 2023-12-11 