近日，南京农业大学合作在《The ISME Journal》期刊上发表研究论文。论文作者有南京农业大学王保战教授、高萍博士生、张萍博士生、蒋建东教授、高彦征教授；美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校秦玮教授等。
该研究聚焦长江上游自然潮滩和邻近农田土壤，通过微宇宙培养实验，分别在28°C（仲夏平均温度）和37°C（模拟长时间热浪）下，结合13C-DNA稳定同位素标记（SIP）与宏基因组学分析，探究热浪条件如何重塑不同土地利用类型土壤中的活性硝化微生物群落，改变硝化活性，并调节病毒-宿主之间的相互作用。
在潮滩土壤中，持续高温显著抑制活性AOA、AOB和CMX的丰度，并伴随活性硝化类群由海洋生态型向更具耐热性、但耐盐性较低的陆地生态型转变。而农田土壤中，持续高温抑制活性AOB，却显著促进耐热性陆地AOA生态型的增殖。
在28°C条件下，13C标记的活性病毒与其宿主呈现较高的丰度比，并倾向采取烈性生活策略。而在高温条件下，病毒与宿主的丰度比显著下降，病毒转向温和（或溶源）策略。
在侵染AOA的病毒中鉴定出质体蓝素基因（plastocyanin，pcy），该基因编码AOA呼吸链中关键的铜依赖性电子载体，具有保守的活性位点和预测的蛋白质折叠结构，支持其电子传递能力，潜在增强宿主能量代谢。
AOA病毒中质体蓝素的基因组成、系统发育关系及预测的蛋白质三维结构
该研究证实，持续热浪通过重塑潮滩与农田土壤中的活性硝化微生物群落及其病毒互作模式，显著改变极端热胁迫下的硝化作用。研究发现，病毒与硝化宿主的相互作用及生活史策略存在温度协同变化。低温条件下，较高的病毒-宿主丰度比、普遍的烈性生活策略及病毒携带的质体蓝素辅助代谢基因，表明病毒可能在加速宿主死亡的同时增强宿主能量代谢，从而调节硝化微生物种群动态与硝化速率。而在持续高温的热浪压力下，病毒转向温和（或溶源）策略，可能减少宿主致死率，同时将宿主资源转向病毒基因组复制，而无需对能量受限的宿主进行功能补偿。
