文档介绍：被责为使地球变暖的“温室”气体之源,但是农业也向大气中排放“温室”气体。中文名称:甲烷英文名称:methane;CH4定义:一种主要由稻田和湿地释放出来的温室气体。温室气体——甲烷甲烷分子的结构图甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。虽然大气中甲烷的含量仅为二氧化碳的1/27,但每摩尔甲烷引起气候变化的作用是每摩尔二氧化碳的20~30倍。因此,减少甲烷排放要比减少等量的二氧化碳排放,对减少温室效应的贡献要大的多。甲烷是一种重要的温室气体,近200年来其在大气中的含量以每年1%的速度急剧增加,主要是由于甲烷排放源的增加和甲烷汇的减少。80%~90%的甲烷来源于生物活动,而甲烷的唯一生物汇为土壤里甲烷氧化细菌的氧化作用,大约占大气甲烷汇的10%。甲烷氧化细菌根据形态差异、休眠阶段类型、胞质内膜精细结构和一些生理特征的不同,甲烷氧化菌分为:甲基单胞菌属(Methylomonas)甲基细菌属(Methylobacter)甲基球菌属(us)甲基孢囊菌属(Methylocytis)甲基弯曲菌属(Methylosinus)甲基微菌属(Methylomicrobium)根据形态、GC%、代谢途径、膜结构、主要磷脂酸成分等系列特征,可将甲烷氧化菌分为二种:Ⅰ型和Ⅱ型Ⅰ型甲烷氧化菌包括Methylomonas、Methylobacter、us、Methylomicrobium、Methylocadum、Methylosphaera等6属,它们利用5-磷酸核酮糖途径(RuMPPathway)同化甲醛,主要含16-C脂肪酸,胞内膜成束分布。而Methylosinus和Methylocystis则属于人们所熟知的Ⅱ型甲烷氧化菌。Ⅱ型菌同化甲醛的途径是丝氨酸途径(Serinepathway),其占优势脂肪酸为18-C脂肪酸,胞内膜分布于细胞壁的周围。甲烷氧化细菌甲烷同化细菌(methane-assimilatingbacteriaMAB)甲烷共氧化细菌(autotrophicammonia-oxidizingbacteriaAAOB)甲烷氧化菌是甲基氧化菌的一个分支,其独特之处在于其能利用甲烷作为唯一的碳源和能源。几乎所有的甲烷氧化菌都是专性甲烷氧化菌。微生物利用甲烷的关键酶是甲烷单加氧酶(MethaneMonooxygenase,MMO)。第一步由MMO将甲烷活化生成甲醇,甲醇进一步氧化为甲醛,甲醛再同化为细胞生物量或通过甲酸氧化为CO2,然后经过一系列的脱氢反应生成CO2重新回到大气的碳库中,即甲醇→甲醛→甲酸盐→CO2。甲烷氧化菌中MMO以两种形式存在,一种是以可溶性形式存在于细胞质中,称为可溶性甲烷单加氧酶(sMMO);另一种是以颗粒形式存在于细胞膜上,称为颗粒性甲烷单加氧酶(pMMO)。基于sMMO基因建立的PCR技术在对铜离子缺乏环境中的甲烷氧化菌研究中很有用。在低铜离子浓度(低于1umol·L-1)的条件下,sMMO基因表达并产生活性。然而更好的功能基因探针应基于pMMO基因,设计出针对pmo基因的PCR引物,成功用于对从许多环境样品中分离的甲烷氧化菌DNA的扩增。