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江苏农业科学２０２５年第５３卷第２期—２２９—

代宇菲，杨庆，赵彬，等．基于全基因组学的皮特不动杆菌ＪＷ５３５甲烷氧化代谢途径分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０２５，５３（２）：２２９－２３９．

ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２５．０２．０３２

基于全基因组学的皮特不动杆菌ＪＷ５３５

甲烷氧化代谢途径分析

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代宇菲，杨庆，赵彬，范玉婧，葛姗姗，高志岭，刘春敬，李响，耿仕呈

（１．河北农业大学资源与环境科学学院／河北省农田生态环境重点实验室，河北保定０７１０００；

２．缔博国际设计有限公司，海南海口５７０１００；３．中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北保定０７１０００）

摘要：畜禽养殖和水稻种植是温室气体甲烷（ＣＨ）的重要排放源。甲烷氧化菌是大气ＣＨ的重要汇，从垃圾填

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埋场覆土中分离出１株甲烷氧化菌ＪＷ５３５，经生理生化、１６ＳｒＲＮＡ及平均核苷酸一致性分析，鉴定其为皮特不动杆菌

（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒｐｉｔｔｉｉ）。批式培养试验表明，与对照菌株ＭｅｔｈｙｌｏｓｉｎｕｓｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍＯＢ３ｂ相比，培养１２０ｈ后，ＪＷ５３５的

Ｄ和ＣＨ氧化效率均显著高于对照（Ｐ＜０．０５），分别为０．４８和８３％。采用三代ＰａｃＢｉｏ结合二代Ｉｌｌｕｍｉｎａ全基因

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组测序解析了ＪＷ５３５的ＣＨ氧化代谢通路，其基因组大小为８０１２８８６ｂｐ，经直系同源蛋白数据库（ＣＯＧ）和基因组百

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科全书数据库（ＫＥＧＧ）注释到的基因分别为４９１６、３０７３个。ＪＷ５３５全基因组序列中注释到甲烷氧化单加氧酶、甲醇

脱氢酶和甲酸脱氢酶的编码基因ｐｍｏＡ、ｍｘａＪ和ｆｄｏＩ，推测其具有相对完整的ＣＨ异化代谢通路。ＪＷ５３５同化代谢与

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丝氨酸循环有关，且具有完整的三羧酸循环。基于ＪＷ５３５的ｐｍｏＡ基因序列构建系统发育树，分析出其ｐｍｏＡ为低

ＣＨ亲和力型，其ｐｍｏＡ蛋白含有ＡＭＯ氨单加氧酶，在进化中相对保守。本研究解析了ＡｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒｐｉｔｔｉｉＪＷ５３５的甲

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烷氧化代谢通路，可为进一步丰富和完善甲烷氧化菌种资源、减少农业ＣＨ排放提供理论和数据支持。

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关键词：皮特不动杆菌；甲烷氧化；ｐｍｏＡ；全基因组学分析

中图分类号：Ｘ１７２；Ｘ５１１文献标志码：Ａ文章编号：１００２－１３０２（２０２５）０２－０２２９－１１

大气中温室气体浓度不断上升是全球气候变来源于人为活动，其中农业的ＣＨ排放占４０％，主

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［１］［３］

暖的关键驱动因素。甲烷（ＣＨ）在１００年内全球要为畜禽养殖业和水稻种植业。在稻田淹水期

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［２］间，由于微生物、动物或植物根系的Ｏ消耗，土壤形

变暖潜能值（ＧＷＰ）高达ＣＯ的２８倍，在发布的