近日，我校生命科學學院黃立南教授課題組在國際知名學術期刊Microbiome（IF：10.465，中科院生物學1區Top，微生物學1區）在線發表了題為“Depth-related variability in viral communities in highly stratified sulfidic mine tailings”的研究成果。我校生命科學學院為該工作的第一完成單位，生命科學學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。該研究發現垂直分層的尾礦中病毒群落的多樣性、結構、生活方式及其功能會隨著尾礦深度的變化而表現出顯著的差異，并揭示了病毒在深層尾礦中可以通過同化硫酸鹽還原來影響尾礦中的硫循環。
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，并且在自然環境中扮演著重要的生態角色。病毒可以通過裂解宿主、輔助代謝基因以及水平基因轉移等方式來影響微生物的多樣性、功能及其進化。但是，由于絕大多數的病毒基因組缺乏統一的標記基因，長期以來，研究人員對于自然環境中病毒的多樣性及其功能角色的認知還比較少，針對該問題的研究也是近年來國際上微生物生態學研究的重點和前沿。
深層尾礦中病毒的同化硫酸鹽還原基因
該研究通過宏基因組測序獲取了垂直分層尾礦中不同深度的病毒群落基因組，發現病毒的多樣性和豐度會隨著尾礦深度的增加而增加，在尾礦的表層，前噬菌體（prophage）的相對豐度會顯著升高，表明在更加酸性及寡營養的表層尾礦中，病毒會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，該研究還比較了表層和深層尾礦中病毒群落功能的差異，發現表層尾礦中，病毒的功能大多數無法被注釋，而深層尾礦中病毒的功能大多數是傳統的與病毒代謝及結構相關的功能。另外，通過對深層尾礦中病毒同化硫酸鹽還原基因的進一步分析，揭示了病毒在深層尾礦的硫循環中扮演的重要角色。這些分析結果有助于我們理解自然環境中病毒與其它微生物以及周圍環境之間的相互作用，對于酸性尾礦的生態修復具有重要的指導意義，同時，該論文也是國際上首次對于尾礦中病毒群落的完整揭示。
上述研究得到了國家自然科學基金委項目（31570500、31870111、40930212）的資助。
論文鏈接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00848-3
