三峽大壩改變了水庫的水文狀況及生態(tài)環(huán)境，但微生物群落結構及功能對此作出的響應尚不清楚。中國科學(xué)院水生生物研究所以庫區重要支流——香溪河為研究對象，采用宏基因組學(xué)研究手段（包括宏基因組meta測序、功能基因GeoChip分析及16S rRNA基因測序等）揭示了浮游細菌這一重要生物類(lèi)群對大壩建成運行的響應。結果表明香溪河回水區和非回水區的浮游細菌物種多樣性、功能基因多樣性及所參與生源要素循環(huán)過(guò)程等均存在顯著(zhù)差異。非回水區具有更多與氮循環(huán)相關(guān)的β變形菌（如Limnohabitans），參與氮循環(huán)的功能基因及KEGG Orthology（KO）豐度都顯著(zhù)高于回水區，表明浮游細菌在該區域具有較強的氮轉換能力；此外，參與碳、硫等其他生源要素循環(huán)的KO以及絕大部分其他功能基因也表現類(lèi)似的空間格局。這與環(huán)境條件改變顯著(zhù)相關(guān)（Mantel test，P < 0.05），最近分類(lèi)單元指數（Nearest Taxon Index，NTI）分析確認環(huán)境過(guò)濾作用（Environmental Filtering）是導致香溪河浮游細菌空間格局的主要原因（NTI > 2），表明浮游細菌群落結構及功能對大壩導致的環(huán)境變遷產(chǎn)生了適應性演替。該研究從比較宏基因組學(xué)角度揭示了微生物群落組成及功能對大壩的生態(tài)響應，展現了水域生態(tài)系統的空間異質(zhì)性，可為認識三峽水庫的生態(tài)環(huán)境提供重要信息。
該項工作由余育和學(xué)科組與美國環(huán)境基因組研究所周集中團隊、水生所胡征宇團隊合作完成，余育和與周集中為并列通訊作者，顏慶云和畢永紅為并列第一作者。該研究得到了長(cháng)江三峽集團總公司、國家自然科學(xué)基金委及中科院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )的資助。
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