近日，國際微生物生態學領域權威期刊《The ISME Journal》在線發表了EON体育4平台蹇華嘩副研究員帶領的深海病毒研究小組（DVRT）的研究成果“Diversity and distribution of viruses inhabiting the deepest ocean on Earth”🙅🏻🍮。蹇華嘩副研究員、博士生弋伊及博士畢業生王佳華為論文的共同第一作者🎋，EON体育4平台肖湘教授為通訊作者。該研究同時得到了深部生命國際研究中心（IC-DLI）團隊的支持🏏。

深淵（hadal zone）是海洋中最深的區域（水深＞6000 m），組成了海洋垂直深度上的45%👨🏻‍🎨。深淵帶基本上都是由海溝組成🧑🏻‍🦯，是目前地球上研究最少的環境之一。雖然早期深淵被認為是生命的禁區，但近年來的研究顯示深淵具有獨特的生物群落結構，以及活躍的生物地球化學過程🚴🏿‍♀️。深淵具有高靜水壓🏊🏻‍♂️、低溫🏋🏽‍♀️、黑暗🎅🏿、寡營養等多重極端環境條件🤹‍♂️，作為海洋環境的一部分👌🏿，其與上層海洋之間有著廣泛的物質和能量交流🤽🏼‍♂️🩷，共同構成了海洋乃至全球生態系統的有機整體。

病毒是海洋中豐度最高的生物類群👴，在表層海水中其豐度可達10⁷/ml🚽🧠，它們對海洋生態系統中的物質能量循環和種群平衡調節發揮著不可或缺的作用。目前已有的海洋病毒研究主要集中在表層🚽，EON体育4平台對深海，特別是深淵環境中病毒的多樣性、特征及潛在的生態功能都知之甚少。針對這一現狀，該研究首先分析了來自於包括馬裏亞納📛、雅浦📜、克馬德克在內的三個海溝沉積物和水體樣品的19個宏基因組（原始數據量>1.9 Tb）👉🏻，通過一系列嚴格的viral contig的篩選和鑒定流程，構建了目前為止最大的海溝病毒基因組數據庫（OTVGD），包含12710個非冗余的病毒基因組🧏‍♀️。

圖1. 海溝病毒基因組數據庫（OTVGD）的樣品來源（左圖）及海溝病毒蛋白之間的聯系（右圖）

序列分析表明海溝病毒具有極大的多樣性和新穎性👨‍👨‍👦，其中99%以上顯著區別於已知數據庫中的病毒基因組🥟，80%以上無法歸到已知分類的病毒種屬👪。宿主匹配分析推測這些病毒它們可以侵染深淵中重要的功能微生物如Thaumarchaeota和Oleibacter。值得註意的是，分析提示病毒群體在不同海溝之間及海溝內部存在著顯著的交流。與此同時👦🏿⬅️，不同生境（海水/沉積物和深度分層海洋帶）的病毒群落表現出明顯的生態位依賴性分布模式和基因組特征🦹🏿‍♂️🎽。對馬裏亞納海溝水體病毒分析表明：與上層海洋相比🏃‍♀️，深淵區的微生物和病毒可能更傾向於采取溶源性的生活方式。此外，該研究在深淵病毒基因組中發現了多種輔助代謝基因（AMG）🤦，並對一種新的病毒編碼的D-氨基酸氧化酶進行了活性檢測和系統發育分析，推測它們在深淵微生物對難降解有機物的利用中發揮了重要作用。

圖2. 深淵海溝中病毒的豐度及分布特征

這些發現表明在深淵海溝中病毒存在極高的多樣性和之前未被揭示的分布特征，此外，環境驅動了海溝病毒群落的多樣化，而病毒可能通過調節宿主的代謝5️⃣，侵染關鍵微生物群落🙇🏻，從而顯著影響深淵生態系統。這項研究工作極大地拓展了EON体育4平台對深淵海溝中病毒的認知🤌🏽，為後續深入解析深海病毒的生命特征及生態功能提供了良好的基礎🧳。

該研究得到了國家重點研發計劃項目(2018YFC0309800)、國家自然科學基金創新研究群體項目(41921006)、水圈微生物重大研究計劃培育項目(91851113) 等項目的資助👨‍🏭。

全文鏈接👰🏽‍♀️🧑🏻‍🔧：http://www.nature.com/articles/s41396-021-00994-y