印度土壤中氟胁迫下的微生物种群：宏基因组学揭示的生态适应与生物修复潜力

为解决农业土壤氟污染导致的作物生长抑制问题，来自印度西孟加拉邦的研究团队通过宏基因组学分析了Purulia地区水稻田土壤微生物群落。研究发现不同氟浓度（58.76±0.76至282.9±4.9 mg/kg）下，优势菌群为放线菌门（Actinobacteria）和诺卡氏菌科（Nocardioidaceae），鉴定出crcB、mntH等关键氟代谢基因，首次系统揭示了耐氟微生物的生态分布与功能特征，为开发生物修复技术提供理论依据。

　　

氟化物即便在低浓度下也能通过抑制代谢酶和干扰光合作用显著损害作物生长。面对这一挑战，微生物除氟技术成为改善土壤健康、提升农作物产量的关键策略。这项研究聚焦印度西孟加拉邦Purulia地区三个水稻田区块（Arsha、Jhalda-I、Joypur），对0-0.2米深度的表层土壤展开分析。检测发现总氟含量跨度达58.76±0.76至282.9±4.9 mg/kg，有效氟含量为1.57±0.02至2.97±0.03 mg/kg。

宏基因组测序揭露出包含古菌、细菌、真菌和病毒在内的复杂微生物群落图谱。其中放线菌门（Actinobacteria）、生丝微菌目（Hyphomicrobiales）和诺卡氏菌科（Nocardioidaceae）构成优势原核生物类群。有趣的是，氟污染相对较轻的Arsha地区展现出最高的微生物多样性（11,891个分类单元），其特有微生物类群数量近乎其他地区的两倍。

功能注释发现Arsha、Jhalda-I和Joypur分别含有60,898、63,403和73,334个直系同源蛋白簇（COG）基因，京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库则对应识别出9,385、9,104和10,633个功能基因。在所有位点均检测到与氟代谢密切相关的三个关键基因：无机焦磷酸酶、二价金属离子转运体mntH以及推测的氟离子通道蛋白crcB，这些发现有力佐证了氟化物对微生物群落结构的塑造作用。

该研究首次系统描绘了高氟土壤微生物生态图谱，证实本土耐氟微生物在缓解农业土壤氟毒害方面的巨大潜力，为开发环境友好型生物修复方案提供了重要科学依据。