8月21日，国际知名学术期刊Environment International（2023年影响因子：10.3，中科院一区TOP期刊）在线发表了我院李金天教授团队题为“Soil keystone viruses are regulators of ecosystem multifunctionality”的研究论文（图1）。该论文在国家尺度上探究了各种非生物因子、土壤微生物因子与生态系统多功能性的关系，首次揭示了土壤病毒在调节生态系统多功能性方面的重要作用及其潜在机制。

图1：论文在线发表情况

生态系统多功能性（ecosystem multifunctionality）反映了生态系统同时维持多种功能的能力，而这些功能是人类可持续发展的重要基础。尽管病毒是土壤微生物组的重要组成部分，但土壤病毒多样性与生态系统多功能性之间的关系仍未得到充分研究。有鉴于此，李金天教授团队在总结国内外相关研究领域最新进展的基础上，提出了土壤病毒调节生态系统多功能性的概念框架（图2）。为了验证该框架，研究团队分析了来自我国29个农田生态系统和25个森林生态系统的154个土壤宏基因组，从农田和森林土壤中分别鉴定出4,460个和5,207个病毒操作分类单元（vOTUs）。通过共现性网络分析，研究团队进一步识别出了土壤关键vOTUs。更有意思的是，与土壤原核微生物多样性、土壤真菌多样性、土壤病毒总体多样性、研究地点年均温、研究地点与赤道的距离等生物和非生物因子相比，这些关键vOTUs的多样性可以更好地预测生态系统的多功能性。结构方程模型分析发现，关键vOTUs的多样性主要通过影响原核微生物的功能对生态系统多功能性进行调节，而与土壤C、N、P等养分循环相关的原核微生物功能基因的相对丰度的确与关键vOTUs的多样性存在更密切的相关性。在农田和森林生态系统中，土壤关键病毒的宿主分别主要来源于芽单胞菌门（Gemmatimonadota）和放线菌门（Actinobacteria），显著不同于土壤非关键病毒的宿主组成。半数以上的土壤关键病毒都携带了辅助代谢基因，这一比例高于土壤非关键病毒。上述发现为土壤病毒在调节生态系统多功能性方面的作用及其潜在机制提供了新的见解，对生态系统多功能性的维持和管理具有指导意义。

图2：土壤病毒调节生态系统多功能性的概念框架

该论文以生命科学学院为第一和通讯作者单位；生命科学学院贾璞副研究员和梁洁良副研究员为该论文的共同第一作者，李金天教授为该论文唯一通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目（课题）、国家自然科学基金、广东省区域联合基金重点项目等的支持。

论文全文链接：https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=7b6f427d6324620ef0f75bbab82e0543

撰稿：贾璞、李金天

审核：周爽、高彩吉

• 发布时间：
• 2024-08-22 17:32:00 来源：华南师范大学生命科学学院 点击： 收藏本文

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