三峽大壩改變了水庫的水文狀況及生態環境，但微生物群落結構及功能對此作出的響應尚不清楚。中國科學院水生生物研究所以庫區重要支流——香溪河為研究對象，采用宏基因組學研究手段（包括宏基因組meta測序、功能基因GeoChip分析及16S rRNA基因測序等）揭示了浮遊細菌這一重要生物類群對大壩建成運行的響應。結果表明香溪河回水區和非回水區的浮遊細菌物種多樣性、功能基因多樣性及所參與生源要素循環過程等均存在顯著差異。非回水區具有更多與氮循環相關的β變形菌（如Limnohabitans），參與氮循環的功能基因及KEGG Orthology（KO）豐度都顯著高於回水區，表明浮遊細菌在該區域具有較強的氮轉換能力；此外，參與碳、硫等其他生源要素循環的KO以及絕大部分其他功能基因也表現類似的空間格局。這與環境條件改變顯著相關（Mantel test，P < 0.05），最近分類單元指數（Nearest Taxon Index，NTI）分析確認環境過濾作用（Environmental Filtering）是導致香溪河浮遊細菌空間格局的主要原因（NTI > 2），表明浮遊細菌群落結構及功能對大壩導致的環境變遷產生了適應性演替。該研究從比較宏基因組學角度揭示了微生物群落組成及功能對大壩的生態響應，展現了水域生態係統的空間異質性，可為認識三峽水庫的生態環境提供重要信息。
該項工作由餘育和學科組與美國環境基因組研究所周集中團隊、水生所胡征宇團隊合作完成，餘育和與周集中為並列通訊作者，顏慶雲和畢永紅為並列第一作者。該研究得到了長江三峽集團總公司、國家自然科學基金委及中科院青年創新促進會的資助。
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