作为地球上数量最多的生物实体，病毒在生态系统中起着关键作用。特别是，病毒与宿主的相互作用决定着宿主的命运，从而改变微生物介导的生物地球化学循环。根据病毒感染微生物的方式，病毒可分为裂解型和温和型两种类型。其中，裂解型病毒感染宿主后裂解宿主细胞，而温和型病毒则可以在逆境中帮助宿主生存。然而，目前学术界尚不清楚自然生态系统中病毒生活型如何影响微生物群落结构和功能。 
针对上述问题，植被与环境变化实验室杨元合研究组以青藏高原多年冻土区热融湖塘为研究对象，沿1100公里冻土样带采集了60个样点的表层沉积物样品，通过宏基因组测序挖掘了4161个病毒基因组和1880个原核生物基因组。研究人员发现，微生物生长速率和沉积物碳氮磷化学计量比共同决定病毒生活型的变化，符合Kill-the-Winner理论（生长更快的微生物更有可能成为病毒裂解的目标）和生长速率假说（快速生长物种依赖外部营养产生rRNA维持生长速率）。并且，裂解型/温和型病毒比例的变化驱动病毒-宿主相互作用网络的变化：裂解型/温和型病毒比例增加导致网络模块性和宿主特异性程度下降、网络嵌套性和病毒范围以及宿主范围增加。进一步研究发现，裂解型/温和型病毒比例的变化会影响微生物群落功能：随着裂解型病毒比例的增加，具有“氮保留和磷活化功能”的微生物富集、病毒辅助代谢基因呈现更高的多样性；温和型病毒通过感染甲烷氧化菌和乙酸途径产甲烷菌影响甲烷排放。上述研究解析了“环境-病毒生活型-微生物群落”的耦合关系，为认识病毒在调控生态系统功能中的关键作用提供了新见解。
病毒生活型对病毒-宿主相互作用网络和群落功能的影响
实验室博士研究生宋雨桐为论文第一作者，杨元合研究员为通讯作者。中山大学李文均教授、中国科学院生态环境研究中心韩丽丽副研究员等参与了部分工作。该研究得到国家重点研发计划项目和国家杰出青年科学基金延续资助项目的资助。
文章链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095927325003135