青藏高原，中國最大、世界海拔最高的高原，素有“世界屋脊”、“第三極”之稱。其獨特的地形特征使青藏高原成為眾多河流的主要源頭，并作為“水塔”滋養(yǎng)著周邊地區(qū)近20億人。青藏高原的水生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，包括濕地、湖泊、河流、溫泉和冰川等，孕育著豐富多樣的水生微生物。這些微生物可能在青藏高原極端的環(huán)境條件下，如劇烈的溫度波動、低氧濃度、低壓和強(qiáng)烈的紫外線輻射中，展現(xiàn)出獨特的種類組成和代謝模式，使得青藏高原可能蘊藏著一個獨特的微生物資源庫。 

羊卓雍措（羅帥拍攝于環(huán)境DNA樣品采集期間）

　　近日，中國科學(xué)院水生生物研究所繆煒研究員與華中科技大學(xué)寧康教授團(tuán)隊合作解析了青藏高原水生微生物基因組和基因目錄。研究搜集了來自青藏高原濕地、淡水湖、鹽水湖、河流、溫泉和冰川的498個水體環(huán)境DNA樣本并進(jìn)行了宏基因組測序，初步建立了一個青藏高原水生微生物基因組和基因目錄（Tibetan Plateau Microbial Catalog, TPMC）。TPMC目前包含了3萬多個中高質(zhì)量的原核微生物（細(xì)菌和古菌）宏基因組組裝的基因組（Metagenome-assembled genomes, MAGs），聚類為1萬多個物種，其中88%為未注釋物種。除此之外，TPMC包含近3億個非冗余基因，其中15%為新基因；7萬多個生物合成基因簇，50%為新基因簇。這一結(jié)果表明青藏高原是全球微生物物種和遺傳多樣性的寶庫。 

　　利用這些數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊分析了青藏高原水生微生物群落在橫跨2500公里的距離和超過5公里的海拔范圍的中國三級階梯地形上的生物地理學(xué)，發(fā)現(xiàn)與青藏高原微生物組的微生物組成相似性和共有基因數(shù)量隨著距離和海拔的差異增大而下降。這一微生物的傳播模式提示青藏高原可能不僅扮演著“水塔”的角色，還具有“微生物塔”的作用。總體來說，TPMC是高海拔水生微生物資源的重要資源庫，蘊藏著發(fā)現(xiàn)新的微生物譜系和功能的巨大潛力，拓展了對全球微生物物種、遺傳和功能多樣性的認(rèn)識。 

　　相關(guān)工作以“A genome and gene catalog of the aquatic microbiomes of the Tibetan Plateau”為題發(fā)表于Nature Communications雜志。