1.一种同位素示踪与宏基因组相结合的解析氮限制生态系统的方法,具体步骤如下:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤二中,采用冷冻研磨和十二烷基硫酸钠sds裂解法进行样品dna的初始提取,得到粗dna之后,进一步使用power soil dna纯化试剂盒进行dna的纯化,从而得到更高质量的dna;之后通过nanodrop评估dna的质量,使得260/280和260/230比例分别为1.8-1.9和1.7以上,并使用荧光法测定dna的浓度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤三中,将1.0g环境样品与6.0ml无菌水混合在一个12.0ml的顶空进样瓶内,然后用99.99%的高纯度氦气通气30分钟,创造一个无氧的环境;并将该体系在没有任何外源底物的情况下摇床预培养72小时,以完全消耗体系中的no3-和no2-,同时为了抑制硝化作用,使用进样针向系统中加入50ul浓度为18.0g/l的烯丙基硫脲;之后,使用进样针向瓶内中添加100ul浓度为10mm的na15no3,将加入完同位素的泥浆混合体系在25℃以及200rpm的摇床速度下孵育,通过在0、6、12和24小时时注入100ul浓度为7mol/l的氯化锌来终止反应;使用gasbench-irms在不同的时间点测量29n2和30n2的产生量,由此得到反硝化和厌氧氨氧化的速率,计算公式如下:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤三中,测定完反硝化和厌氧氨氧化速率后剩下的泥浆混合液进行重新的30min氦气曝气,然后加入200ul的次溴酸碘溶液使dnra过程产生的15nh4+转化为n2时进行第二次的测定,计算公式如下:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤四中,将宏基因组测序得到的原始数据使用metawrap流程中read_qc功能进行了原始序列的质量过滤,获得高质量的双端序列;
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤五中,通过对组装得到的contigs的orfs使用diamond与kegg以及ncycdb数据库进行比对,并结合salmon计算得到的结果,获得n转化相关基因的丰度;对于氮转化相关功能基因的物种起源,使用pear工具将原始的序列进行双端的合并,合并后的序列使用diamond与kegg以及ncycdb数据库进行比对,使用seqtk提取与反硝化,dnra和anammox相关的功能基因序列,并通过kraken2对这些基因序列进行分类注释。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述反硝化相关功能基因为nirs,nirk,norb,norc和nosz;所述dnra相关功能基因为nrfa;所述anammox相关功能基因为hzsa。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤六中,结合氮转化相关功能基因和mags的丰度,氮转化速率以及一系列物理化学指标进行mantel test以及spearman相关性分析,得到可能影响到氮转化过程的相关因子。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤七中,通过步骤六得到的相关因子,寻找相应的数据库进行mags功能代谢的注释,或者是按照kass注释得到结果进行进一步的探究,最后使用diamond makedb功能,在ncbi上下载需要研究的相关功能的蛋白序列集合,构成一个独特的数据库,再进行其功能的比对,得到需要的氮转化相关mags的功能代谢特征,以解释其对氮转化过程的影响。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法在红树林生态系统研究中的应用。