近日，我校生命科學(xué)學(xué)院黃立南教授課題組在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Microbiome（IF：10.465，中科院生物學(xué)1區(qū)Top，微生物學(xué)1區(qū)）在線(xiàn)發(fā)表了題為“Depth-related variability in viral communities in highly stratified sulfidic mine tailings”的研究成果。我校生命科學(xué)學(xué)院為該工作的第一完成單位，生命科學(xué)學(xué)院高少明博士為該論文第一作者，黃立南教授為該論文通訊作者。該研究發(fā)現(xiàn)垂直分層的尾礦中病毒群落的多樣性、結(jié)構(gòu)、生活方式及其功能會(huì)隨著尾礦深度的變化而表現(xiàn)出顯著的差異，并揭示了病毒在深層尾礦中可以通過(guò)同化硫酸鹽還原來(lái)影響尾礦中的硫循環(huán)。

病毒多樣性、豐度和群落組成隨尾礦深度的變化

病毒是地球上多樣性最高的生物，并且在自然環(huán)境中扮演著重要的生態(tài)角色。病毒可以通過(guò)裂解宿主、輔助代謝基因以及水平基因轉(zhuǎn)移等方式來(lái)影響微生物的多樣性、功能及其進(jìn)化。但是，由于絕大多數(shù)的病毒基因組缺乏統(tǒng)一的標(biāo)記基因，長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員對(duì)于自然環(huán)境中病毒的多樣性及其功能角色的認(rèn)知還比較少，針對(duì)該問(wèn)題的研究也是近年來(lái)國(guó)際上微生物生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)和前沿。

深層尾礦中病毒的同化硫酸鹽還原基因

該研究通過(guò)宏基因組測(cè)序獲取了垂直分層尾礦中不同深度的病毒群落基因組，發(fā)現(xiàn)病毒的多樣性和豐度會(huì)隨著尾礦深度的增加而增加，在尾礦的表層，前噬菌體（prophage）的相對(duì)豐度會(huì)顯著升高，表明在更加酸性及寡營(yíng)養(yǎng)的表層尾礦中，病毒會(huì)傾向于更有利于其宿主和自身生存的溶原型生活方式。同時(shí)，該研究還比較了表層和深層尾礦中病毒群落功能的差異，發(fā)現(xiàn)表層尾礦中，病毒的功能大多數(shù)無(wú)法被注釋?zhuān)顚游驳V中病毒的功能大多數(shù)是傳統(tǒng)的與病毒代謝及結(jié)構(gòu)相關(guān)的功能。另外，通過(guò)對(duì)深層尾礦中病毒同化硫酸鹽還原基因的進(jìn)一步分析，揭示了病毒在深層尾礦的硫循環(huán)中扮演的重要角色。這些分析結(jié)果有助于我們理解自然環(huán)境中病毒與其它微生物以及周?chē)h(huán)境之間的相互作用，對(duì)于酸性尾礦的生態(tài)修復(fù)具有重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)，該論文也是國(guó)際上首次對(duì)于尾礦中病毒群落的完整揭示。

上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目（31570500、31870111、40930212）的資助。

論文鏈接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00848-3