白菜官网黄立南教授团队在尾矿病毒群落多样性及其功能角色的研究中取得重要进展

近日，白菜官网黄立南教授课题组在国际知名学术期刊Microbiome（IF：10.465，中科院生物学1区Top，微生物学1区）在线发表了题为“Depth-related variability in viral communities in highly stratified sulfidic mine tailings”的研究成果。600全讯白菜官方网站为该工作的第一完成单位，600全讯白菜官方网站的高少明博士为该论文第一作者，黄立南教授为该论文通讯作者。该研究发现垂直分层的尾矿中病毒群落的多样性、结构、生活方式及其功能会随着尾矿深度的变化而表现出显著的差异，并揭示了病毒在深层尾矿中可以通过同化硫酸盐还原来影响尾矿中的硫循环。

图1. 病毒多样性、丰度和群落组成随尾矿深度的变化

病毒是地球上多样性最高的生物，并且在自然环境中扮演着重要的生态角色。病毒可以通过裂解宿主、辅助代谢基因以及水平基因转移等方式来影响微生物的多样性、功能及其进化。但是，由于绝大多数的病毒基因组缺乏统一的标记基因，长期以来，研究人员对于自然环境中病毒的多样性及其功能角色的认知还比较少，针对该问题的研究也是近年来国际上微生物生态学研究的重点和前沿。

该研究通过宏基因组测序获取了垂直分层尾矿中不同深度的病毒群落基因组，发现病毒的多样性和丰度会随着尾矿深度的增加而增加，在尾矿的表层，前噬菌体（prophage）的相对丰度会显著升高，表明在更加酸性及寡营养的表层尾矿中，病毒会倾向于更有利于其宿主和自身生存的溶原型生活方式。同时，该研究还比较了表层和深层尾矿中病毒群落功能的差异，发现表层尾矿中，病毒的功能大多数无法被注释，而深层尾矿中病毒的功能大多数是传统的与病毒代谢及结构相关的功能。另外，通过对深层尾矿中病毒同化硫酸盐还原基因的进一步分析，揭示了病毒在深层尾矿的硫循环中扮演的重要角色。这些分析结果有助于我们理解自然环境中病毒与其它微生物以及周围环境之间的相互作用，对于酸性尾矿的生态修复具有重要的指导意义，同时，该论文也是国际上首次对于尾矿中病毒群落的完整揭示。

图2. 深层尾矿中病毒的同化硫酸盐还原基因

上述研究得到了国家自然科学基金委项目（31570500、31870111、40930212）的资助。

Microbiome文章链接：

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

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本院

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