土壤細(xì)菌是陸地生態(tài)過程的重要驅(qū)動者，而土壤病毒則是細(xì)菌多樣性與活性的關(guān)鍵調(diào)控推手。土壤病毒能夠識別和響應(yīng)環(huán)境因子變動，并特異性裂解某些細(xì)菌功能群，以平衡土壤物質(zhì)循環(huán), 土壤中大約30%-50%的細(xì)菌死亡事件與病毒裂解有關(guān)。然而，受限于土壤的異質(zhì)性，土壤中病毒與細(xì)菌的互作方式一直是土壤生態(tài)學(xué)的研究黑箱。土壤病毒如何響應(yīng)氮素變化、調(diào)控細(xì)菌微生態(tài)系統(tǒng)以驅(qū)動氮素循環(huán)，更是研究盲點(diǎn)。由于旱田土壤對病毒移動性的限制（由異質(zhì)性導(dǎo)致）在水田中極其微弱，水田土壤是研究病毒與細(xì)菌互作的優(yōu)良模型，。
中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所環(huán)境微生物組基于沈陽生態(tài)站長期控制施肥稻田耕作試驗(yàn)平臺，采用落射熒光病毒計(jì)數(shù)，擴(kuò)增子測序，RAPD-毛細(xì)管電泳圖譜，氣相色譜等方法，對稻田農(nóng)藝措施（干濕交替，尿素施用）誘發(fā)的土壤病毒-細(xì)菌互作過程，及其對稻田土壤氮素的調(diào)控模式進(jìn)行了觀測和研究。
結(jié)果顯示，土壤病毒能夠快速響應(yīng)土壤氮素豐度的改變，并實(shí)時地特異性裂解固氮細(xì)菌以封閉土壤從大氣中攝取氮素的微生物過程。同時，甲烷產(chǎn)生菌成為此次下行調(diào)控中的最大受益者，其種群豐度及活性被顯著提升。同時，本研究觀測到土壤病毒在尿素施入初期并未選擇殺死過剩的細(xì)菌，而是更多的搭乘細(xì)菌以維持更大的生物量，為隨后劇烈的下行調(diào)控做準(zhǔn)備。這種韜光養(yǎng)晦的“Piggy-Back-Winner”策略以往僅見于海洋病毒群落，本研究首次在土壤微生態(tài)系統(tǒng)中觀測并報道了上述病毒-細(xì)菌互作模式。
相關(guān)成果以 “Dynamics of Bacterial and Viral Communities in Paddy Soil with Irrigation and Urea Application” 為題發(fā)表在病毒學(xué)TOP期刊 Viruses上（Doi: 10.3390/v11040347）。沈陽生態(tài)所博士生李玉婷為第一作者，徐慧研究員為通訊作者。
圖片說明：a: 土壤病毒多樣性RAPD毛細(xì)管電泳圖譜及聚類分析，b: 氮素驅(qū)動下土壤病毒特異性裂解物種豐度及時空動力學(xué)特征，c:氮素驅(qū)動下的稻田土壤病毒/細(xì)菌多樣性，d: 氮素驅(qū)動下土壤噬菌體/細(xì)菌群落分布特征，e: 氮素驅(qū)動下土壤噬菌體與細(xì)菌的交互模式和互作模型
