病毒是世界上最豐富的生物實體，但它們在土壤中的生態(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（以下簡稱亞熱帶生態(tài)所）研究員吳金水團隊發(fā)現(xiàn)，噬菌體在土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化中可以加速細菌死亡、延緩有機碳分解。相關研究成果發(fā)表于《環(huán)境科學與技術》。
研究假設更多的類T4噬菌體將增加細菌的死亡，從而抑制土壤有機碳礦化。團隊選取湖南省寧鄉(xiāng)市長期肥料試驗地的土壤作為研究對象，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菌豐度。細菌和類T4噬菌體的豐度分別以16S rRNA和g23基因為標志基因，通過實時定量熒光PCR量化。
研究結(jié)果顯示g23基因豐度和16S rRNA基因豐度呈顯著負相關，g23基因的高豐度導致細菌的存活率降低，且土壤二氧化碳通量也隨類T4噬菌體豐度的增加而減少，這表明類T4噬菌體通過殺死細菌抑制土壤有機質(zhì)礦化，并可能促進微生物殘體的累積，有利于土壤有機碳固持。
此外，隨機森林模型顯示，與細菌豐度相比，類T4噬菌體的豐度及類T4噬菌體與細菌的豐度比更能準確預測土壤有機碳礦化。
亞熱帶生態(tài)所研究員葛體達告訴《中國科學報》：“利用噬菌體抑制土壤有機質(zhì)礦化、促進有機質(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>
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.0c06014
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