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，中國科學院水生生物研究所繆煒研究員與華中科技大學寧康教授團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3萬多個中高質量的原核微生物（細菌和古菌）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，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?？傮w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識。 

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