酸性土壤硝化过程的微生物学机理研究一直是氮循环领域的难点。主要原因是酸性土壤中NH3分子浓度极低（nM），极大地限制了微生物氨氧化。酸性土壤氨氧化同时也是农业生产实践的热点问题。据估算，地球30%以上的土壤偏酸性（pH < 5.5），而一半以上的酸性土壤属于农业土壤或具有潜在的农业价值，氮肥施用极可能改变土壤氮循环并产生负面的生态环境影响。通过脲酶催化水解产生氨分子进行硝化作用，已被证明是氨氧化细菌适应酸性环境的一种机制。2011年，奥地利app家在PNAS杂志报道了第一个土壤硝化古菌，并发现古菌具有尿酶水解为基础的硝化能力（Tourna and Scheleper et al. 2011. PNAS 108: 8420）。然而，迄今尚无证据表明氨氧化古菌通过尿素水解参与土壤氨氧化过程。
最近，中科院南京土壤研究所贾仲君研究员团队与明升中国农业app院茶叶研究所的合作研究，证实了酸性土壤中存在尿酶水解为基础的古菌氨氧化过程。（1）采用高度灵敏的15N-同位素示踪技术，研究发现酸性土壤能够氧化极低浓度的尿素分子（5 ppm），表明尿酶水解为基础的硝化作用存在于自然界的酸性土壤中；（2）利用新一代高通量测序技术，开发了无偏差的分子指纹识别方法，发现在整体微生物群落水平古菌增加27倍。这一发现支持了基于靶标基因的传统分子指纹图谱结果，表明尿素显著促进了酸性土壤古菌生长和硝化作用；（3）进一步的系统发育分析表明，我国典型酸性土壤中硝化古菌与英国app家2011年9月在PNAS报道的酸性土壤硝化古菌Nitrosotalea devanaterra具有最近的亲缘关系，表明古菌主导了酸性土壤氨氧化。
上述研究结果已在国际微生物生态学会会刊（The ISME Journal）在线发表（Nitrification of archaeal ammonia oxidizers in acid soils is supported by hydrolysis of urea.）。
该项研究成果拓展了复杂土壤环境中氨氧化古菌的代谢多样性，为未来重新评估酸性土壤氮素循环过程提供了重要的app依据。（来源：中科院南京土壤研究所）
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