近日，《微生物组》（Microbiome）在线发表了华南师范大学生命科学学院教授李金天团队最新研究成果。他们在国家尺度上探究了矿业废弃地等陆生生态系统土壤巨病毒的多样性、生物地理学、潜在宿主等特征，首次发现巨病毒能够编码与土壤碳、氮、磷循环相关的辅助代谢基因。
巨病毒又称核质大DNA病毒，是一类基因组大小在100 kb～2.5 Mb的庞大双链DNA真核病毒，被认为能够侵染几乎所有的真核生物。自2003年拟菌病毒被首次发现以来，巨病毒的生物学特性、多样性及其潜在的生态功能一直备受国内外学界的关注。然而，现有研究主要聚焦于水生生境的巨病毒，对于陆生生境土壤中巨病毒的多样性及其潜在的生态功能认识十分有限。
李金天团队在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下，分析了来自我国矿业废弃地等五种不同陆地生态系统的333个土壤宏基因组，鉴定出隶属于9个科的533个不同的巨病毒种系型，其中属于阔口罐病毒科的种系型数量最多，而这些种系型主要来源于矿业废弃地土壤。在地理、气候、土壤理化特性和土壤生物因子等诸多因素中，土壤真核生物群落结构被确定为巨病毒群落β多样性的最重要驱动因素。
共现性网络分析进一步揭示了土壤巨病毒与真核生物（原生动物、真菌和藻类）之间的高度关联，特别是子囊菌门与巨病毒之间强烈的联系表明子囊菌门的真菌很可能是巨病毒的宿主，而这种潜在的病毒—宿主关系是之前从未被报道过的。此外，该团队从宏基因组中拼接获得了44个中、高质量巨病毒基因组，并在这些基因组中首次发现了3个与碳、硫和磷循环相关的辅助代谢基因（pvadh、sat和phoD）。
以上发现拓展了学界对不同陆生生态系统中土壤巨病毒群落的物种多样性、分布特征、主要驱动因素、潜在宿主类群以及潜在生态功能的认识，有助于推动土壤巨病毒生物地理学与生态学的相关研究。
相关论文信息：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01851-8
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