美国俄克拉荷马州硫泉富集的两株耐盐甲基营养菌的宏基因组组装基因组研究及其甲烷氧化潜力解析

来自美国的研究团队针对高盐环境（如油气田废水储存罐和废弃井）中甲烷氧化微生物群落稀缺的难题，从俄克拉荷马州Zodletone硫泉沉积物中富集培养，通过宏基因组组装技术（MAGs）获得两株耐盐甲基营养菌（Methylohalobius sp. ZOD2和Methyloligella sp. ZOD6）的基因组，揭示其携带甲烷代谢关键基因（如pMMO），为高盐环境甲烷减排提供新菌种资源。

　　

在油气田废水储存罐(PWST)和废弃井(AOG)等高盐环境中，甲烷减排面临重大挑战——盐度抑制了微生物的甲烷氧化能力。为破解这一难题，科研人员从美国俄克拉荷马州Zodletone硫泉（坐标35°00′08.8″N 98°41′17.4″W）采集沉积物样本，在含2.5 M NaCl的矿物盐培养基中开展甲烷富集培养。经过三个月连续传代，成功获得稳定群落。

借助Illumina Novaseq X平台进行宏基因组测序（数据量11 Gbp），研究团队采用MEGAHIT组装和MetaBAT2/MaxBin2分箱，获得9个高质量宏基因组组装基因组(MAGs)。其中MAG2和MAG6尤为特殊：经CheckM评估，二者完整度分别达96.16%和99%，污染率均低于1.2%。系统发育分析显示，MAG2与耐盐菌Methylohalobius crimeensis（ANI 95.47%）亲缘最近，而MAG6与Methyloligella halotolerans（ANI 83.73%）聚簇，被命名为Methylohalobius sp. ZOD2和Methyloligella sp. ZOD6新菌株。

基因组解析发现，ZOD2编码颗粒型甲烷单加氧酶(pMMO)，而ZOD6虽缺乏pMMO但具备其他甲基代谢通路。二者基因组特征差异显著：ZOD2含3.23 Mb基因组（GC含量58%），拥有3,112个基因；ZOD6基因组2.99 Mb（GC含量63.1%），携带2,837个基因。这些耐盐甲基营养菌的发现，为开发高盐环境甲烷生物减排技术提供了关键菌种资源和理论依据。