淡水湖泊生态系统的关键功能（如碳、氮、磷循环及水质维持）在很大程度上依赖于微生物群落互作网络的动态平衡及其相互作用，且易受人类活动和环境胁迫的影响。病毒是微生物界的重要调控者，通过“杀死赢家”（裂解型）和“寄生赢家”（溶原型）等策略调控宿主多样性、适应性及生态功能，同时其携带的辅助代谢基因可影响宿主的代谢过程。尽管环境胁迫会调控病毒-宿主相互作用，但多重环境胁迫的协同作用下，互作网络关系的复合效应特征尚不明确。
中国科学院水生生物研究所徐军研究员团队采用中宇宙模拟实验系统，模拟了淡水湖泊食物网的多营养级生态系统和多重环境胁迫因子处理。结果表明，病毒对多重环境胁迫具有高度敏感性，其中营养盐与杀虫剂的协同作用显著降低了病毒多样性（图1A），并提高了溶原型噬菌体的相对丰度，而在单一胁迫处理时这种效应并不显著（图1B）。多重环境胁迫显著改变了病毒群落结构，形成群落分化（图1C）。变暖以及营养盐—杀虫剂复合胁迫均导致病毒–细菌互作网络的复杂性和稳定性显著降低（图1D），且显著影响病毒辅助代谢基因的丰度与组成（图1E）。病毒作为微生物群落与生物地球化学循环的重要调控者，对多重胁迫表现出较高敏感性，并通过生活史策略及辅助代谢基因组成与丰度变化，将环境压力传递至宿主代谢环节，从而潜在影响碳循环等关键生态系统功能的稳定性。
图1 研究结果
该研究成果以“Metagenomic analysis reveals how multiple stressors disrupt virus–host interactions in multi-trophic freshwater mesocosms”为题发表于Nature Communications（文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63162-2）。水生所王韬特别研究助理为论文的第一作者，徐军研究员和华中农业大学张敏副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院国际合作项目、江西省重点研发计划项目的资助。
