荒漠特殊生境微生物暗物质资源研究获进展

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近日，中山大学教授李文均团队在荒漠特殊生境微生物暗物质资源研究方面取得重要进展。相关成果发表于npj Biofilms and Microbiomes。

论文第一作者、中山大学-嘉应学院联合基地博士后李帅表示，荒漠约占全球陆地总面积的1/3，是地球上面积最大、研究最不充分的生境之一，同时也是地球微生物多样性的重要宝库。对荒漠生态系统的微生物多样性、组成和功能进行剖析，将有助于了解旱地生命带来的全球变化、威胁与机遇。

该研究以挖掘沙漠土壤微生物暗物质为例，提出了一种融合了培养组学和宏基因组学方法（全长16S rRNA扩增子和鸟枪法测序）的多组学研究策略，即基于培养组的宏基因组学（CBM）。研究结果表明，将高分辨率的CBM方法与直接宏基因组测序相结合，能够深入剖析和挖掘沙漠土壤中的微生物暗物质资源。

论文共同通讯作者李文均表示，尽管基于直接宏基因组学测序或培养组学的微生物组学研究不断取得令人振奋的重要发现，但这两种技术目前仍存在诸多局限性。在此之前，尚未有结合培养组学和培养富集宏基因组测序两种方法对沙漠微生物组进行挖掘的研究报道。

作为一种整合的多组学研究策略，CBM能够通过提高ASVs和高/中质量MAGs的恢复率，极大提高沙漠土壤微生物组的分类和功能分辨率，并且重要的是它能在宏基因组测序结果的指导下对感兴趣的微生物进行恢复性分离。得益于物种水平的分析，研究还揭示了沙漠土壤中尚未被充分开发的细菌新资源的巨大潜力。

此外，多重条件组合下的培养组学实验结果为分离沙漠土壤中某些特殊或新的细菌类群也提供了重要参考。有了这些数据，我们能更好地了解沙漠微生物的群落组成和分布、微生物之间的相互作用、环境适应机制以及物种基因库。

“基于培养组的宏基因组学，为深入认识和挖掘微生物组样本中的暗物质资源提供了一个新的视角，尤其是那些来自于极端或特殊生境的样本。”李文均说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41522-023-00439-8