《Microorganisms》：Microbial Niche Differentiation and Cross-Domain Co-Occurrence Networks Associated with a Phaeocystis globosa Bloom in Zhanjiang Bay, China
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定鞭藻门（Haptophyta）的球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）有害水华可显著重塑周围微生物群落，对水华动态和生物地球化学循环具有潜在影响。然而，跨古菌、细菌、病毒和真核生物类群的分布广度模式及其跨域共现模式仍未得到充分表征。本研究中，研
定鞭藻门（Haptophyta）的球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）有害水华可显著重塑周围微生物群落，对水华动态和生物地球化学循环具有潜在影响。然而，跨古菌、细菌、病毒和真核生物类群的分布广度模式及其跨域共现模式仍未得到充分表征。本研究中，研究人员从中国湛江湾一个P. globosa水华影响位点（调顺桥，TS）和一个非水华参考位点（金沙湾，JSW）采集表层水，并通过鸟枪法宏基因组测序、样本相关分布广度估计和FDR校正的Spearman相关网络分析进行分析。TS位点的叶绿素a浓度显著高于JSW（49.53 vs. 9.93 μg·L?1），与更高的P. globosa群体丰度（36 vs. 8 colonies·L?1）一致，证实了水华强度的显著空间异质性。TS位点的真核生物群落以Haptophyta和Phaeocystaceae为主，而JSW位点富集了Ascomycota、Bacillariophyta、Bacteroidota和Nucleocytoviricota。古菌和细菌以广适种为主，而微生物真核生物表现出更强的分布特化。高度模块化的网络以细菌占主导（87.3%的节点）。值得注意的是，在指定阈值下，P. globosa仅表现出两个显著正关联，且仅与两种Pseudoalteromonas类群相关。这些发现表明，水华相关微生物网络主要由细菌协变而非直接的藻类中心连接构成，并确定Pseudoalteromonas为未来假设检验的候选水华相关细菌。
**湛江湾球形棕囊藻水华相关微生物群落的多域解析**
Phaeocystis属是一类广泛分布的海洋浮游植物，可产生二甲基巯基丙酸（DMSP），其裂解产物二甲基硫（DMS）参与海洋硫循环，同时水华形成的高生物量及颗粒有机碳（POC）输出可能影响碳封存过程。球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）是温带和热带沿岸形成有害藻华（HAB）的代表物种，可导致鱼类毒性、溶解氧耗尽和食物网重构等生态后果。尽管已有研究关注P. globosa水华的环境驱动因子及其与特定细菌或病毒类群的关联，但多集中在单个生物域或离散的宿主—微生物对，对古菌、细菌、病毒和真核微生物群落的协同更替、生态位分化及跨域共现模式仍缺乏系统描述。为此，研究人员采用空间对比设计，在中国湛江湾水华影响位点（调顺桥，TS）与非水华参考位点（金沙湾，JSW）开展宏基因组调查，旨在比较两站点多域群落组成、评估广适种与特化种分布，并构建跨域共现网络。
研究方法上，研究人员于2026年1月30日在湛江湾水华位点调顺桥（TS）与非水华位点金沙湾（JSW）各采集一个表层水样，每样均分为3份技术重复（TS1–3，JSW1–3），有效生物学样本量n=1。现场测定温度、盐度、pH、水深，并计数P. globosa群体和测定叶绿素a。对0.2 μm滤膜截留的微生物提取DNA，进行Illumina NovaSeq鸟枪法宏基因组测序。序列经fastp质控、去除叶绿体reads后，用MEGAHIT组装，MetaGene预测基因，CD-HIT构建非冗余基因集，BLASTP比对NCBI NR数据库并采用最低公共祖先（LCA）分类。计算Levins生态位宽度，并用FDR校正的Spearman相关（ρ>0.6，FDR-p<0.05）构建网络。
**3.1 宏基因组测序数据的质控与组装**：测序获得每个样本64.96–81.47百万条原始reads，总计63.08 Gb；Q20>97%，Q30>95%。去除叶绿体序列后，TS平均保留74.79%±1.40%非宿主reads，JSW为66.30%±1.40%，差值8.49个百分点。结果表明TS中P. globosa叶绿体序列比例较低，间接反映其浮游植物优势度更高。
**3.2 分类组成与位点间主要群落转变**：基于NR数据库注释，细菌占74.50%，真核12.65%，病毒9.67%，古菌3.18%。共注释到91门、117纲、263目、620科、2396属、14707种。TS真核以Haptophyta和Phaeocystaceae为主（约80%和70%），JSW以Ascomycota和Bacillariophyta为主。细菌中，TS富集Alteromonadaceae、Pseudoalteromonadaceae、Streptomycetaceae，JSW富集Burkholderiaceae、Flavobacteriaceae。病毒方面，TS中Uroviricota>80%，JSW中Nucleocytoviricota（包括Phycodnaviridae和Mimiviridae）占40–45%。古菌差异较弱。这说明水华强度伴随多域优势类群更替。
**3.3 样本相关生态位宽度与分布模式**：按Levins指数，广适种比例在古菌为93.79%、细菌87.37%、病毒70.94%、真核54.19%；特化种在真核中最高（12.86%），古菌最低（1.43%）。真核和病毒还含有较多中间型。这表明古菌和细菌以广适为主，真核和病毒具有更强的分布特化。
**3.4 古菌、细菌、病毒和真核的生态关联网络**：过滤后保留120个物种级类群，其中110个形成连接节点，共783条边。细菌节点占87.3%（96个），病毒占9.1%（10个），真核占3.6%（4个），无古菌节点。网络平均度14.24，密度0.131，平均聚类系数0.722，模块度0.641。P. globosa节点度仅为2，仅与Pseudoalteromonas sp. 13–15和Pseudoalteromonas sp. DL-6呈显著正相关（ρ=0.943，FDR-p=0.032）。结果表明网络以细菌协变为主，P. globosa并非中心枢纽。
讨论部分指出，TS叶绿素a浓度达49.53 μg·L
?1，JSW为9.93 μg·L
?1，结合真核组成，TS高Chl a主要由P. globosa驱动，但无法量化真实生物量。TS和JSW代表两种不同的真核群落状态，P. globosa的胶质群体特性可能促进生物量滞留并降低摄食压力。细菌和病毒的变化可能与藻源有机质底物差异相关，如Pseudoalteromonas等具有多糖降解能力；病毒群落由TS的Uroviricota噬菌体转向JSW的Nucleocytoviricota大dsDNA病毒，可能与宿主组成有关。共现网络显示P. globosa仅与两个Pseudoalteromonas类群正相关，提示底物驱动的细菌协变，而非直接的藻类中心互作。
研究结论翻译如下：通过整合叶绿素测量、宏基因组测序、分布广度分析和共现网络分析，本研究揭示了中国湛江湾P. globosa水华相关微生物群落的显著空间异质性。TS位点叶绿素a浓度显著更高，群落以Haptophyta和Phaeocystaceae为主，而JSW位点相对富集Ascomycota、Bacillariophyta、Bacteroidota和Nucleocytoviricota。这些模式表明，水华强度的空间变化伴随着多个生物域优势类群的更替。古菌和细菌群落以广适种为主，而病毒和微生物真核生物表现出更强的分布特化。共现网络呈现细菌主导的模块化结构，主要关联涉及Pseudoalteromonadaceae、Alteromonadaceae和Roseobacteraceae。尽管P. globosa在所有样本中丰度高且广泛分布，仅与Pseudoalteromonas sp. 13–15和Pseudoalteromonas sp. DL-6显著正相关。总体而言，P. globosa水华伴随系统性的群落重构、域特异的分布特化以及跨域协变模式的重组。Pseudoalteromonas可能是与P. globosa密切相关的候选细菌类群，但该关联仍属假设，需要功能验证。这些发现为理解微生物对P. globosa水华的响应以及识别潜在重要的水华相关类群提供了基础。
