病毒是世界上最豐富的生物實(shí)體，但它們?cè)谕寥乐械纳鷳B(tài)功能卻鮮為人知。近日，中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)亞熱帶生態(tài)所）研究員吳金水團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，噬菌體在土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化中可以加速細(xì)菌死亡、延緩有機(jī)碳分解。相關(guān)研究成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。
研究假設(shè)更多的類(lèi)T4噬菌體將增加細(xì)菌的死亡，從而抑制土壤有機(jī)碳礦化。團(tuán)隊(duì)選取湖南省寧鄉(xiāng)市長(zhǎng)期肥料試驗(yàn)地的土壤作為研究對(duì)象，用滅菌水及10-3和10-6倍稀釋的未滅菌土壤懸浮液重新接種，在滅菌土壤中建立了一系列噬菌體和細(xì)菌豐度。細(xì)菌和類(lèi)T4噬菌體的豐度分別以16S rRNA和g23基因?yàn)闃?biāo)志基因，通過(guò)實(shí)時(shí)定量熒光PCR量化。
研究結(jié)果顯示g23基因豐度和16S rRNA基因豐度呈顯著負(fù)相關(guān)，g23基因的高豐度導(dǎo)致細(xì)菌的存活率降低，且土壤二氧化碳通量也隨類(lèi)T4噬菌體豐度的增加而減少，這表明類(lèi)T4噬菌體通過(guò)殺死細(xì)菌抑制土壤有機(jī)質(zhì)礦化，并可能促進(jìn)微生物殘?bào)w的累積，有利于土壤有機(jī)碳固持。
此外，隨機(jī)森林模型顯示，與細(xì)菌豐度相比，類(lèi)T4噬菌體的豐度及類(lèi)T4噬菌體與細(xì)菌的豐度比更能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)土壤有機(jī)碳礦化。
亞熱帶生態(tài)所研究員葛體達(dá)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“利用噬菌體抑制土壤有機(jī)質(zhì)礦化、促進(jìn)有機(jī)質(zhì)累積的特性，增加土壤中噬菌體的豐度，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤質(zhì)量，還能減少二氧化碳的排放，緩解全球變暖?！?/p>
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.0c06014