磷（P）循环在生物地球化学循环扮演重要作用，目前的P循环主要聚焦在细菌，病毒辅助代谢基因（AMG）的研究主要集中在碳循环。近日，华南师范大学在Nature Communications发表最新成果：Virome-AMG在土壤P循环研究方面取得重要进展。接下来小编就带您了解一下基于宏病毒组的磷循环是如何开展的。
从五种（农田、森林、草原、戈壁沙漠、矿山废弃地）不同陆地生态系统的333个土壤宏基因组，从中鉴定出75个病毒操作分类单元（vOTU）。
图1 样本类型及取样地点
本研究从75个vOTU中鉴定到105个与磷获取相关的AMGs，60%是先前从未报告的，这些AMGs可以覆盖微生物磷获取过程中的17个不同功能基因，涉及微生物磷获取的4个关键过程。这一发现大大扩展了人们对磷获取AMGs种类的认识，表明噬菌体在磷循环中扮演重要角色。体外实验验证了这些AMGs编码的蛋白质具有催化活性。
图2 本研究中鉴定到的与P获取相关的AMGs
图3 P -获取vOTU和AMG的全球分布模式
通过ABT比较了细菌、噬菌体以及环境因子对不同生境土壤有效P的相对重要性。发现在农田、戈壁荒漠和矿山废弃地中，virome-AMG P基因的重要性高于Prokaryotic-AMG P基因。
图4 ABT分析各因子对土壤磷有效性的相对影响
为了进一步评估噬菌体对土壤中P循环的潜在贡献，本研究分析了中国农田、森林、矿废弃地和水稻的32个公共土壤宏转录组中virome-AMGs P基因转录谱。发现部分virome-AMGs P基因的表达量高于其对应的细菌宿主基因，进一步强调了将病毒纳入P生物地球化学循环的必要性。
图5 宏转录组分析virome-AMG P循环
本研究证明了噬菌体参与了土壤P循环，那它是否参与其他生境、其他元素的循环过程呢？凌恩生物深耕宏病毒基因组，已经准备好各种元素循环数据库（C、N、S、Fe、Hg、Se等），期待与您合作！
参考文献
