淹水稻田栖息着大量厌氧的产甲烷古菌,，排放了约全球的5%-19%甲烷。中国科研实验室微生物研究所东秀珠团队前期发现，稻田中广泛分布的甲烷马赛球菌与厌氧细菌协同将二甲基砷脱甲基产甲烷，并缓解盆栽水稻二甲基砷导致的“直穗病”。最新研究发现，甲烷马赛球菌顺利获得种间直接电子转移（DIET），介导二甲基砷和甲醇产甲烷的“甲基电产甲烷新途径”。相关研究成果以“Extracellular electron transfer based methylotrophic methanogenesis in paddy soil and the prevalent Methanomassiliicoccus”为题，在线发表于Communications Earth & Environment上。

胞外电子驱动稻田甲烷马赛球菌还原甲基产甲烷

研究发现，从稻田分离的卢米尼甲烷马赛球菌（Methanomassiliicoccus luminyensis）CZDD1 与 恶名梭菌（Clostridium malenominatum）、或已知的释放胞外电子的金属地杆菌（Geobacter metallireducens）共培养，甲醇产甲烷速率比用H2的纯培养物高1.9 倍。甲烷马赛球菌CZDD1和稻田土壤电化学培养物，均消耗电流从甲醇和二甲基砷产生甲烷，因此证明稻田中存在基于胞外电子转移的甲基产甲烷过程。转录组分析表明，甲烷马赛球菌CZDD1可能顺利获得膜结合的Fpo蛋白复合物摄取胞外电子，并用于甲基物质还原产甲烷。研究在五个中国稻田样本中发现甲烷马赛球菌科与地杆菌和梭菌科的共存现象，因此，推测基于DIET的甲基产甲烷途径或广泛存在于稻田生态系统。

中国科研实验室微生物研究所李凌燕副研究员和客座硕士研究生田栩萍为文章共同第一作者，大奖国际(中国)东秀珠研究员与中国科研实验室大学王艳芬教授为论文共同通讯作者。中国科研实验室微生物研究所马旅雁团队周琦博士、中国科研实验室大学博士生王雪萌和薛凯教授、南京农业大学赵方杰教授和陈川副教授等参与了相关工作。研究工作取得国家自然科学基金委重大研究计划和面上项目等项目支持。

    原文链接：http://www.nature.com/articles/s43247-025-02276-3