综述：病毒组学方法在微生物组病毒多样性与生态研究中的应用

这篇综述系统阐述了病毒组学（viromics）技术在解析未培养病毒（uncultivated viruses）基因组多样性和生态功能中的突破性进展，强调其对微生物组（microbiomes）中病毒-宿主互作机制的揭示作用，为全球病毒圈（global virome）研究提供了方法论框架。

　　

病毒组学技术革新病毒研究范式

传统培养依赖型方法难以捕捉自然界中99%的未培养病毒，病毒组学（viromics）通过高通量测序和生物信息学分析，实现了对复杂环境样本中病毒颗粒的直接基因组解码。该技术已揭示海洋、土壤等生态系统中病毒颗粒浓度高达10⁷-10⁹/mL，其遗传多样性远超宿主细胞基因组。

微生物病毒组的生态调控作用

噬菌体（phages）通过裂解-溶原性转换调控细菌群落结构，在海洋碳循环中贡献20%-40%的微生物死亡率。病毒组学研究发现了大量辅助代谢基因（AMGs），如参与光合作用的psbA和氮循环的nifH，证实病毒可重塑宿主代谢网络。

全球病毒圈的地理学特征

宏基因组数据表明，某些病毒类群如T4-like噬菌体具有跨洲际分布模式，而CRISPR spacer分析揭示了病毒-宿主的共进化关系。极地冰芯和深海热泉中发现的病毒暗示其具有极端环境适应机制。

技术挑战与未来方向

当前病毒注释率不足30%，主要受限于碎片化组装和宿主预测困难。新兴的单细胞病毒组学（single-cell viromics）和微型液滴培养技术正推动未培养病毒的可视化研究，而机器学习算法如VirFinder显著提升了病毒序列识别精度。

病毒组学驱动的应用前景

在人体肠道微生物组中，病毒组动态与炎症性肠病（IBD）显著相关。农业领域通过靶向调控土壤病毒组可增强作物抗病性，体现了该技术在精准医学和环境工程中的转化潜力。