多作物类型及环境变化下土壤病毒组的响应机制与农业生态意义

为解决土壤病毒组驱动机制不明的科学问题，研究人员通过分析水稻、玉米、大豆和小麦的根际宏转录组，揭示了Baculoviridae病毒科的广泛分布特征，发现病毒群落受非生物因素影响较小，并鉴定出179个病毒基因组片段（90%可分类），为农业土壤代谢调控和微生物组工程提供了新见解。

　　

土壤病毒如同微观世界的“隐形工程师”，几乎影响着地球所有生命体，尤其在农业健康与生物地球化学循环中扮演关键角色。这项研究聚焦水稻（Oryza sativa）、玉米（Zea mays）、大豆（Glycine max）和小麦（Triticum aestivum）四大作物的根际病毒组，通过宏转录组（meta-transcriptome）技术解码其多样性密码。

研究发现，杆状病毒科（Baculoviridae）成员在不同作物根际“遍地开花”，但病毒群落结构却呈现出显著的“作物特异性”。有趣的是，温度、土壤含水量乃至草甘膦（glyphosate）施用等非生物因素，对病毒“居民”的分布影响微乎其微。功能分析更揭示，这些病毒编码的蛋白质可能像“代谢开关”般，直接或间接调控着农田土壤的生化反应网络。

研究团队通过从头组装（de novo assembly）技术，从土壤“基因碎片库”中拼凑出179个病毒基因组片段，其中90%成功找到“家族归属”。这些发现不仅绘制了首张多作物根际病毒生态图谱，更提示未来农业可持续发展中，土壤病毒或将成为调控微生物组（microbiome）功能、保障粮食安全的新钥匙。