PNAS | 抗生素环丙沙星对土壤病毒群落及N2O产生的影响机制

本文研究了抗生素环丙沙星（CIP）对土壤病毒群落及N2O产生的影响机制。背景方面，病毒作为最丰富的生物实体，在调节养分生物地球化学和影响生态系统功能方面具有巨大潜力，但其在环境压力下对生物地球化学循环和温室气体排放的贡献尚不明确。研究目的是通过15N示踪、宏基因组学和实验室分析，探讨CIP胁迫下土壤病毒群落的进化潜力及其在氮循环和N2O产生中的作用。结论显示，CIP刺激土壤反硝化衍生的N2O产生，其中18%至29%的增加归因于病毒活动。CIP胁迫下，土壤病毒转向溶原性生活方式，通过水平转移病毒反硝化相关辅助代谢基因（AMGs）促进与反硝化菌的互利共生。此外，CIP驱动的AMGs同义突变增强了纯化选择，优化了密码子使用，从而提高了反硝化AMGs的表达和N2O产量。