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【2h】

A Long-Term Cultivation of an Anaerobic Methane-Oxidizing Microbial Community from Deep-Sea Methane-Seep Sediment Using a Continuous-Flow Bioreactor

机译：使用连续流生物反应器从深海甲烷深沉沉积物中长期培养厌氧甲烷氧化微生物群落

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Anaerobic oxidation of methane (AOM) in marine sediments is an important global methane sink, but the physiological characteristics of AOM-associated microorganisms remain poorly understood. Here we report the cultivation of an AOM microbial community from deep-sea methane-seep sediment using a continuous-flow bioreactor with polyurethane sponges, called the down-flow hanging sponge (DHS) bioreactor. We anaerobically incubated deep-sea methane-seep sediment collected from the Nankai Trough, Japan, for 2,013 days in the bioreactor at 10°C. Following incubation, an active AOM activity was confirmed by a tracer experiment using 13C-labeled methane. Phylogenetic analyses demonstrated that phylogenetically diverse Archaea and Bacteria grew in the bioreactor. After 2,013 days of incubation, the predominant archaeal components were anaerobic methanotroph (ANME)-2a, Deep-Sea Archaeal Group, and Marine Benthic Group-D, and Gammaproteobacteria was the dominant bacterial lineage. Fluorescence in situ hybridization analysis showed that ANME-1 and -2a, and most ANME-2c cells occurred without close physical interaction with potential bacterial partners. Our data demonstrate that the DHS bioreactor system is a useful system for cultivating fastidious methane-seep-associated sedimentary microorganisms.
机译：海洋沉积物中甲烷的厌氧氧化是重要的全球甲烷汇，但是与AOM相关的微生物的生理特性仍然知之甚少。在这里，我们报告了使用连续流动生物反应器和聚氨酯海绵（称为下流悬挂式海绵（DHS）生物反应器）从深海甲烷深沉积物中培养AOM微生物群落的情况。我们在10°C的生物反应器中厌氧孵育了从日本南海海槽收集的深海甲烷深层沉积物2,013天。孵育后，使用 13 C标记的甲烷通过示踪实验证实了AOM的活性。系统发育分析表明，系统发育多样的古细菌和细菌在生物反应器中生长。孵育2013天后，古细菌的主要成分是厌氧甲烷菌（ANME）-2a，深海古细菌组和海洋底栖动物D组，而丙型细菌是主要的细菌谱系。荧光原位杂交分析表明，ANME-1和-2a以及大多数ANME-2c细胞的发生与潜在细菌伴侣没有紧密的物理相互作用。我们的数据表明，DHS生物反应器系统是用于培养与甲烷密切相关的沉积微生物的有用系统。

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