三峡大坝改变了水库的水文状况及生态环境，但微生物群落结构及功能对此作出的响应尚不清楚。中国科学院水生生物研究所以库区重要支流——香溪河为研究对象，采用宏基因组学研究手段（包括宏基因组meta测序、功能基因GeoChip分析及16S rRNA基因测序等）揭示了浮游细菌这一重要生物类群对大坝建成运行的响应。结果表明香溪河回水区和非回水区的浮游细菌物种多样性、功能基因多样性及所参与生源要素循环过程等均存在显著差异。非回水区具有更多与氮循环相关的β变形菌（如Limnohabitans），参与氮循环的功能基因及KEGG Orthology（KO）丰度都显著高于回水区，表明浮游细菌在该区域具有较强的氮转换能力；此外，参与碳、硫等其他生源要素循环的KO以及绝大部分其他功能基因也表现类似的空间格局。这与环境条件改变显著相关（Mantel test，P < 0.05），最近分类单元指数（Nearest Taxon Index，NTI）分析确认环境过滤作用（Environmental Filtering）是导致香溪河浮游细菌空间格局的主要原因（NTI > 2），表明浮游细菌群落结构及功能对大坝导致的环境变迁产生了适应性演替。该研究从比较宏基因组学角度揭示了微生物群落组成及功能对大坝的生态响应，展现了水域生态系统的空间异质性，可为认识三峡水库的生态环境提供重要信息。
该项工作由余育和学科组与美国环境基因组研究所周集中团队、水生所胡征宇团队合作完成，余育和与周集中为并列通讯作者，颜庆云和毕永红为并列第一作者。该研究得到了长江三峡集团总公司、国家自然科学基金委及中科院青年创新促进会的资助。
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