海洋异养细菌氮—碳景观中的组织原则

海洋微生物能够代谢广泛的碳源和氮源，从而塑造全球生物地球化学循环。尽管碳与氮的耦合在全球尺度上至关重要，但对于单个代谢物和细菌而言，这种耦合关系仍然知之甚少。通过对一个海洋异养细菌文库在复杂性逐步增加的碳源和氮源条件下进行表型分析，我们获得了这种耦合关系的一个概貌。生长表型与系统发育的相关性较弱，但可以围绕底物性质进行组织，包括 C:N 化学计量比和还原程度，这反映了碳、氮与能量约束之间的相互作用。除这些模式之外，我们还发现了具有生态学意义的菌株特异性特征，包括氮利用效率的差异，以及一些情形：在单一底物上的产率出人意料地无法预测其在更复杂营养组合上的产率。总体而言，我们的结果揭示了海洋异养细菌中碳氮底物作用的若干组织性原则，这对于理解微生物相互作用和构建全球生物地球化学循环模型具有重要意义。

海洋微生物能够代谢广泛的碳源和氮源，从而塑造全球生物地球化学循环。尽管碳与氮的耦合在全球尺度上至关重要，但对于单个代谢物和细菌而言，这种耦合关系仍然知之甚少。通过对一组海洋异养细菌文库在复杂程度逐步增加的碳源和氮源条件下进行表型分析，我们获得了这一耦合关系的一个截面图景。生长表型仅能被系统发育关系较弱地解释，但可以围绕底物性质加以组织，包括 C:N 化学计量比和还原度，这反映了碳、氮与能量约束之间的相互作用。除这些模式之外，我们还发现了具有生态学意义的菌株特异性特征，包括氮利用效率的差异，以及一些情形：在单一底物上的产率出人意料地并不能预测其在更复杂营养组合上的产率。总体而言，我们的结果揭示了若干关于碳—氮底物在海洋异养细菌中作用的组织性原则，这对于理解微生物相互作用和构建全球生物地球化学循环模型具有重要意义。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730220v1?rss=1

🏷️ 海洋异养细菌 碳氮代谢耦合 生物地球化学循环 底物利用表型 氮利用效率