研究人员对美国草原土壤中丰富的鲜为人知的细菌的基因组进行了测序

一位新西兰科学家对美国大草原土壤中丰富的鲜为人知的细菌的基因组进行了测序，但在取代它们的农业土壤中几乎完全缺失。研究员奥克兰大学生物科学学院的Kim Handley是一个研究残余草原土壤微生物多样性的国际研究小组的成员。作为整个美国中西部地区正在进行的修复工作的一部分，该团队一直致力于重建草原土壤的微生物含量。绘制草原生态系统内的土壤微生物群落可能有助于提高这些保护工作的长期成功。

该团队精心调查了科罗拉多州的原始草原土壤，并发现一种研究较少的细菌，称为Verrucomicrobia，是最丰富的微生物之一。但是对Verrucomicrobia的详细分析证明是困难的，因为它从未在实验室的文化中被复制过。相反，Handley博士能够使用称为猎枪宏基因组学的方法直接从土壤样本中测序Verrucomicrobia基因组。该方法包括从土壤如根和种子中提取有机物质并将其切成小的DNA片段。然后可以使用基因组装配算法将各个基因组序列部分缝合在一起; 然后将大的组装碎片精心分类成属于特定微生物的箱。

“从土壤样本而不是从培养细菌中测序基因组对我的学科来说是一个巨大的挑战，因此它的工作得到了极大的回报，”汉德利博士说。“与最近的邻居相比，这种细菌具有高度流线型的基因组，这表明以前在土壤细菌中无法识别出极其有效的生命方式。”

大草原曾经覆盖了中西部超过6500万公顷的土地，支持着大量的野牛。但自从19世纪中叶农业问世以来，只剩下一小片高草草原。

汉德利博士说，重建草原土壤的微生物组成将确保恢复工作以土壤科学为指导。“这项工作表明，我们可以利用DNA测序等科学进步来量化历史变化如何随着时间推移改变整个土壤生态系统的多样性和功能。”