病毒是地球上數量最多的生物實體,在協同生物進化、調控土(tǔ)壤如靜微生物生理代謝和(hé)群落結構、促進元素生物地球化學循環拍從等過程中(zhōng)發揮着重要作用。相比水體環些金境,土(tǔ)壤的複雜性導緻土(tǔ)壤病毒少數更加神秘,大量未知的遺傳基因被稱為基因庫中(zhōng)的“暗物質”。
當前,關(guān)于黑土(tǔ)地土(tǔ)壤病毒的研究還十分匮乏,人們些這對于黑土(tǔ)病毒多樣性特征及其生态功能的認識仍十分有限國黑。分離(lí)技術(shù)的缺乏是目前限制病間下毒研究發展的主要原因之一,近年來發展起來的基因組學技術(shù)為探要商索病毒的奧秘提供了有效途徑,特别是高通(tōng)量測序法去黃已經成為研究環境中(zhōng)微生物群落結構和懂亮(hé)功能分析的重要工具。由于土(tǔ)壤具有討離複雜的空間結構,并與土(tǔ)壤各要素(水分、養分、空氣和(hé)溫度等雜這)共同形成了特有的微觀異質性,為土(tǔ)壤病毒和(hé)其他微雪志生物的生命活動(dòng)創造了多重生态位生睡,這些因素給土(tǔ)壤微生物學相關(guān)研報區究帶來巨大的挑戰。目前僅有少(shǎo)數宏病毒組學研究答歌揭示了土(tǔ)壤中(zhōng)病毒群落結構。
解析東北農田黑土(tǔ)病毒群落結構和(hé)功能特照放征對作物生産和(hé)糧食安全有重要意義。因此,中(zhōng)國農業(yè)大學王鋼教授團隊以東北黑土(tǔ)地農田土(tǔ)壤病毒為研究對象,基姐那于病毒宏基因組測序技術(shù)獲得土(tǔ愛明)壤病毒基因序列,并利用生物信息分析方法揭示土(tǔ)壤病毒廠高多樣性。同時,結合個(gè)性化分析宏病毒組基因序列、進行功能訊鐘基因分析、宿主預測和(hé)單病毒基因組組裝和(hé)遠友注釋。研究發現該農田土(tǔ)壤檢測到的病毒主要歸屬于有尾噬菌體目(Caudo兒老virales,59.38%)和(hé)疱疹病毒目(Herpesv在討irales,2.56%)等2個(gè)病毒目中(zhōng)的29個(g腦學è)病毒科,其中(zhōng)以長尾噬菌體科(Siphoviridae)、微小制明噬菌體科(Microviridae)的病毒數量最多,分别占44.48%和(h錯慢é)20.53%。基因功能分析表明土(tǔ)壤病毒可(kě)如睡能參與土(tǔ)壤中(zhōng)的酶催化去錢、生物代謝(如(rú)氮化合物代謝、分解代謝、多生物代謝、細胞慢學代謝、初級代謝、含堿基小分子(zǐ)代謝以及有機物代謝等)等亮去過程。宿主預測分析揭示檢測到的病毒宿主分屬5個(gè)菌門中化放(zhōng)的35個(gè)菌屬。本研究結果豐富了土制房(tǔ)壤病毒的基因數據庫,為土(tǔ)壤病毒分離(lí)提供參考說那,并為進一步理解土(tǔ)壤病毒生态學意義提供數據支撐。
由于研究方法的限制,目前我們對土(tǔ)壤病刀鄉毒的認識仍是冰山一角,未來研究會繼續緻力于探索東北黑土(t學睡ǔ)區病毒在宏觀尺度上的分布特征、功能以及建草做立病毒基因數據庫,這将有利于更好地服務于中(zhōng)國東北黑制為土(tǔ)地保護與保障國家糧食安全。
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