病毒(Virus)是地球上種類*多樣、數(shù)量*豐富的生物實(shí)體(biological entities)之一。目前,保守估計(jì)病毒粒子在全球的數(shù)量可達(dá)1031個(gè),生物量可達(dá)兩億噸,在整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)重要生態(tài)位。然而,關(guān)于不同環(huán)境中的病毒的認(rèn)識(shí)有限。
隨著宏基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家開(kāi)始對(duì)環(huán)境病毒組開(kāi)展研究,分析病毒的分布規(guī)律及生態(tài)學(xué)功能,而這些研究集中在水體環(huán)境如海洋生態(tài)系統(tǒng)。由于土壤的高度復(fù)雜性,對(duì)于土壤病毒的認(rèn)識(shí)有限。快速城市化進(jìn)程導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地面積減少,此外,林地和草地等自然景觀也受到城市化進(jìn)程影響。土地利用方式的改變將造成土壤植被、養(yǎng)分及理化性質(zhì)變化,進(jìn)而改變?cè)瓉?lái)的生物地球化學(xué)循環(huán)。當(dāng)前,關(guān)于不同利用方式土壤微生物的研究聚焦于**、**及土壤動(dòng)物,忽視了土壤病毒。
中國(guó)科學(xué)院院士、中科院城市環(huán)境研究所研究員朱永官團(tuán)隊(duì)為探究土壤病毒群落對(duì)快速城市化過(guò)程中土地利用類型變化的響應(yīng),在福建省廈門市采集森林、農(nóng)田、菜地、公園及綠化帶五種不同利用方式的土壤樣品,采用病毒組學(xué)和宏基因組學(xué)技術(shù)解析其病毒及**群落,獲得近60,000個(gè)新的土壤病毒種群,擴(kuò)充了對(duì)土壤病毒多樣性的認(rèn)知,揭示了病毒在不同土地利用類型中的分布規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)了土地利用方式對(duì)土壤病毒群落結(jié)構(gòu)的影響大于空間異質(zhì)性以及pH是驅(qū)動(dòng)土壤病毒群落結(jié)構(gòu)變化的重要環(huán)境因子。研究表明:土地利用方式變化影響土壤病毒群落的生活方式并改變病毒-**宿主互作模式;土地利用方式的變化導(dǎo)致土壤病毒生態(tài)位的分化,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)土壤病毒群落的演化。
相關(guān)研究成果以Response of soil viral communities to land use changes為題,發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、**研究群體項(xiàng)目,以及“一帶一路”國(guó)際科學(xué)組織聯(lián)盟的支持。