2024年4月15日，我所深海微生物代谢机制与环境作用团队金敏研究员课题组在Nature Communications上在线发表了题为“Diversity and potential host-interactions of viruses inhabiting deep-sea seamount sediments”的最新研究成果。我所21级硕士研究生余美舜为论文第一作者，金敏研究员和邵宗泽研究员为论文共同通讯作者。来自自然资源部第三海洋研究所、深圳大学的共同作者对本研究做出了重要贡献。本研究得到了自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费、国家自然科学基金、海洋科学与工程广东实验室（珠海）创新团队项目和大洋项目等科研项目的资助。

海山在全球海洋中广泛分布，作为深海大洋中的独特生态环境，海山往往具有较高的生物量和生物多样性。病毒作为海洋生态系统的关键调控者，了解病毒在深海海山的多样性、病毒与宿主相互作用和病毒生态，对认识深海海山微生物过程、微生物驱动的生物地球化学循环以及全球气候变化都具有重大意义。但是，目前我们对海山生态系统中病毒的群落结构、宿主相互作用和生态作用，以及海山地理特征对病毒多样性的影响知之甚少。

该论文对西太平洋三个海山采集的沉积物样本的原核生物和病毒多样性、病毒与宿主的互作方式以及海山地理特征对病毒多样性的影响开展了深入的研究。结果表明，海山沉积物病毒主要是属于Caudoviricetes的有尾病毒，核质大 DNA 病毒（NCLDV）也占病毒群落的很大一部分。系统发育和蛋白质共享网络分析表明，海山沉积物蕴藏巨大的病毒多样性，且绝大部分病毒与其他海区病毒基因组不同。此外，还发现海山病毒与Proteobacteria和Actinobacteria等海山主要原核生物类群之间存在着广泛的相互作用。同时，海山病毒通过补偿或增强宿主代谢，在碳、硫和氮循环中发挥了重要作用。结果还发现，海山沉积物中存在大量的溶原病毒，这些病毒往往携带促进宿主存活的辅助代谢基因，暗示病毒在海山宿主环境适应和进化方面的潜在作用。最后，海山的地理特征影响海山不同位点病毒群落的连通性，导致海山不同位点病毒遗传信息和物种的高度特有性，这意味着深海地形地貌在塑造区域病毒多样性方面发挥着重要作用。该项研究丰富了对海洋病毒多样性和生态功能的认识，同时也为了解海山环境微生态过程以及微生物介导的生物地球化学循环提供重要的科学支撑。

图1 海山地理特征对病毒多样性的影响

论文链接：

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