水产养殖水域与微塑料生物膜中病毒群落的多样性功能及其在基因转移和抗生素耐药性传播中的生态作用

本研究通过宏基因组学分析揭示了海水和微塑料生物膜中病毒群落的多样性、功能特征及生态意义，发现微塑料生物膜作为特殊生态位富含代谢相关基因和抗生素抗性基因(ARGs)，98%以上裂解性病毒主导微生物调控，首次检出Klebsiella pneumoniae OmpK37 病毒携带基因，为海洋环境中病毒-宿主互作及ARGs水平转移风险提供关键证据。

　　

海洋环境中漂浮的微塑料已成为全球性生态问题，这些直径不足5毫米的颗粒不仅难以降解，更因其表面快速形成的"塑料圈"(Plastisphere)生物膜而成为微生物的"移动城堡"。特别令人担忧的是，这个特殊生态位可能成为抗生素抗性基因(ARGs)的"交换站"和病原体的"顺风车"。然而，作为微生物世界的重要调控者——病毒，在塑料圈中的角色却长期是个谜团。浙江海洋大学的研究团队在《Environmental Pollution》发表的研究，首次系统揭示了海水与微塑料生物膜中病毒群落的多样性图谱和生态功能。

研究采用21天原位培养实验获取聚乙烯微塑料生物膜样本，结合海水对照样本，运用Illumina高通量测序、CheckV基因组完整性评估、vConTACT2宿主预测等关键技术。通过构建4,999个DNA病毒和22个RNA病毒操作分类单元(vOTUs)，比较了不同生境中病毒群落的结构与功能差异。

DNA Virus Analysis
研究获得103GB原始数据，鉴定出4,999个vOTUs。质量评估显示55.6%的基因组为完整或接近完整。海水样本的Shannon指数显著高于微塑料生物膜，表明开放水域具有更高病毒多样性。

Discussion
微塑料生物膜中检测到显著富集的碳水化合物和氨基酸代谢基因，特别是辅助代谢基因(AMGs)的发现，证实病毒可调控宿主代谢通路。98-100%的裂解性病毒占比揭示了其对微生物群落的关键调控作用。更值得注意的是，在病毒基因组中检出Klebsiella pneumoniae OmpK37
等ARGs和毒力因子，证实微塑料生物膜可能成为基因水平转移(HGT)的"热点区域"。

Conclusion
该研究首次绘制了微塑料生物膜病毒群落的功能图谱，揭示其通过代谢干预和基因转移影响海洋生态系统的双重机制。发现病毒携带ARGs的现象为理解抗生素耐药性环境传播提供了新视角，强调需建立微塑料相关病毒群落的长期监测体系。研究结果对评估海洋塑料污染的生态风险具有里程碑意义，为制定基于病毒调控的微塑料治理策略提供理论依据。