近日，福建农林大学资源与环境学院周顺桂教授团队、刘星研究员在国际著名期刊《ScienceAdvances》发表题为“Syntrophicinterspecies electron transfer drives carbon fixation and growth byRhodopseudomonas palustris under dark, anoxic conditions”的研究成果。
土壤固碳对于缓解全球气候变化、提高土壤有机碳含量至关重要。土壤微生物固碳需要还原力。经典固碳理论认为，还原力可来源于光能、化学能。该研究发现自然界中存在第三种形式的还原力：电能，揭示了厌氧黑暗的地下沉积环境中电能自养微生物利用电能驱动的黑暗固碳新模式。
该研究以典型不产氧光合菌（anoxygenicphotosynthetic bacteria, APB）Rhodopseudomonaspalustris为例，传统观点认为厌氧环境中APB通过光异养或光自养方式等实现CO2还原固定，光照是APB碳同化固定必不可少的一个要素。然而，在许多无光照的厌氧生境（如沉积物）均发现存在大量APB，APB在厌氧黑暗环境的生存代谢机制尚为“未解之谜”。该研究发现，金属还原地杆菌与R.palustris间可进行种间直接电子传递，传递的电子可驱动R.palustris还原固定CO2，从而揭示了一种全新的微生物自养代谢方式—电能自养。考虑到地下生态系统在全球碳排放的重要性，该研究为深化全球碳循环提供了新的重要认识。
据悉福建农林大学为第一完成单位，刘星研究员为论文第一作者，我校周顺桂教授与美国南加州大学KennethH. Nealson教授为共同通讯作者，该研究得到了国家杰出青年科学基金（41925028）的资助。
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链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1852?rss=1
DOI：10.1126/sciadv.abh1852