產甲烷古菌是地球上生命起源最早的一類原核微生物，是全球大氣甲烷排放的主要貢獻者，也是缺氧環(huán)境有機質降解產甲烷(俗稱沼氣發(fā)酵)的關鍵功能微生物。過去的觀點認為，這種沼氣發(fā)酵過程需要細菌和古菌的互營代謝，才能協(xié)同完成復雜有機質的降解與甲烷的產生。并且這種古菌僅能通過乙酸發(fā)酵、二氧化碳還原、甲基裂解和氧甲基轉化等四條途徑產生甲烷。
該研究通過穩(wěn)定碳同位素標記培養(yǎng)、宏基因組和宏轉錄組測序和高分辨質譜分析，證實了一種新型的產甲烷古菌(Ca. Methanoliparum)可以直接氧化長鏈烷基烴，并通過β-氧化、伍德-永達爾(Wood-Ljungdahl)途徑進入產甲烷代謝，而不需要通過互營代謝來完成，從而提出第五條甲烷產生途徑。該研究完善了碳素循環(huán)的生物地球化學過程，為枯竭油藏殘余原油的生物氣化開采奠定了科學基礎。
該項目得到國家自然科學基金、中國農科院科技創(chuàng)新工程、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項等項目資助。
