水平基因组转移及微生物功能多样性对氮沉降的响应规律

　　

水平基因转移介导的多样化过程是群落构建中重要的进化生态学动力，然而其是否介导了微生物对人类活动干扰的响应呢？依托内蒙古锡林浩特长期施氮和停止施氮实验平台，结合土壤养分和胁迫变化，研究团队在四象限框架下提出并证实了水平基因转移和分子网络层面的假说：1）环境选择驱动力的改变使得微生物通过水平基因转移提升群落适合度；2）资源匮乏和土壤酸化胁迫提升寡营养的胁迫耐受微生物类群间的合作。此外，氮添加导致细菌水平基因事件、功能基因和病毒多样性的增加，细菌物种多样性下降，从而形成了细菌物种多样性与功能多样性之间强烈的负相关关系。

该成果以Gene horizontal transfers and functional diversity negatively correlated with bacterial taxonomic diversity along a nitrogen gradient为题发表在npj Biofilms and Microbiomes上。中国科学院微生物研究所特别研究助理仰剑霞、中国科学院植物研究所特别研究助理彭扬和微生物所博士研究生于清弋为论文共同第一作者，微生物所高程研究员和河北大学韩兴国教授为论文的共同通讯作者。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金等项目的资助。

图1 四象限框架

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41522-024-00588-4