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改善海上油气行业的环境管理，需要采用能够涵盖海洋沉积物所提供的生态系统服务（ES）的方法，尤其应关注其在碳循环和营养元素循环中的作用。微生物群落是这些过程的核心，而分子工具为评估其功能多样性提供了新的机遇。为探究不同测序方法如何为环境影响评价提供信息，我们以原核生物群落为研究对象，比较了基于16S元条形码测序、鸟枪法宏基因组测序和基于信使RNA的宏转录组测序所获得的分类学与功能预测结果。我们的目标是评估各方法检测环境影响的能力，并确定其在多大程度上能够捕获与ES相关的功能。所有方法均表明，受影响与未受影响沉积物的群落组成在分类学和功能层面均存在明显差异，且环境影响与烃类及钡含量显著相关。三种方法获得的功能谱存在较大重叠，所有数据集中均可检测到48—55个与ES相关的过程。尽管宏基因组学在不同影响组之间表现出最强的统计区分能力，但宏转录组学能够解析支撑ES的活跃表达通路，因此，尽管其统计功效较低，仍提供了最具生物学意义的功能谱。所有方法均表明，油气活动驱动微生物群落向厌氧、烃降解及硫呼吸型转变，其中烃降解、硫循环和金属解毒是受影响沉积物中占主导地位的ES过程。研究证实，在以分类组成为重点的影响评价中，元条形码测序是一种具有成本效益的选择。然而，基于宏条形码数据的功能预测可靠性较低，因为多项ES与影响类别的关联在宏条形码测序和鸟枪法测序两种方法中呈现相反趋势。
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https://doi.org/10.64898/2026.07.29.741444
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改善海上油气行业的环境管理，需要采用能够表征海洋沉积物所提供的生态系统服务（ES）的方法，尤其是其在碳和营养元素循环中的作用。微生物群落是这些过程的核心，而分子工具为评估其功能多样性提供了新的机遇。为探究不同测序方法如何为环境影响评价提供信息，我们以原核生物群落为对象，比较了基于 16S 宏条形码测序、鸟枪法宏基因组学和基于信使 RNA 的宏转录组学所进行的分类学分析与功能预测。我们的目标是评估各方法检测影响的能力，并确定其在多大程度上能够表征与 ES 相关的功能。所有方法均显示，受影响与未受影响沉积物的群落组成在分类学和功能层面均存在明显差异，且影响与烃类和钡含量显著相关。三种方法获得的功能清单存在大量重叠，所有数据集均可检测到 48—55 个与 ES 相关的过程。尽管宏基因组学对不同影响组的统计区分能力最强，但宏转录组学能够解析支撑 ES 的、正在活跃表达的通路，因此，尽管其统计效能较低，却能提供最具生物学意义的功能谱。所有方法均表明，油气活动驱动微生物群落向厌氧、烃类降解和硫呼吸型转变，其中烃类降解、硫循环和金属解毒……
受影响沉积物中占主导地位的生态系统服务（ES）过程。研究证实，在侧重分类组成时，元条形码分析是一种具有成本效益的影响评估方法。然而，基于元条形码数据的功能预测可靠性较低，因为对于若干生态系统服务，元条形码与鸟枪法测序所得结果显示，其与影响类别的关联方向相反。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://doi.org/10.5281/zenodo.18301504
已声明的资助方信息
挪威研究理事会，
，319885
Equinor、TotalEnergies 和 AkerBP 提供的资助占项目总经费的 25%，该资助不以任何研究结果为条件，也未直接或间接限制研究设计、分析、结果及数据解释。
版权
本预印本的版权所有者为作者／资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。
本预印本依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
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发布于 2026 年 7 月 29 日。
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Jon Thomassen
Hestetun
,
Thomas Gunnar
Dahlgren
,
Aud
Larsen
,
Miriam Isabelle
Brandt
bioRxiv
2026.07.29.741444;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.07.29.741444
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,
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关键词：底栖原核生物 · 功能多样性 · 海上油气环境影响 · 宏基因组学 · 宏转录组学 · 生态系统服务
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.29.741444v1?rss=1