病毒被认为是世界上丰度最高和多样性最多的生物体，在土壤、海洋、河流和湿地等生态系统中普遍存在，对生态系统结构和功能具有重要的调控作用。油藏是一个储藏石油的地下深层环境，虽伴有高压、高盐和缺氧等极端环境条件，但仍然栖息着大量微生物，微生物提高采收率技术就是基于对油藏采油功能微生物的定向调控作用。有****曾在油藏环境中检测到病毒基因序列，但其丰度和多样性乃至生态功能的研究还几乎是空白。
微生物生态与技术组针对油藏环境病毒的丰度及多样性开展了相关研究，从大庆油田长期开展水驱和微生物驱的两个区块收集注入水和采出水样品，利用荧光显微镜检测样品病毒类似颗粒物（VLPs）和细菌的数量，发现油藏环境中有大量病毒存在，数量高达3.3-3.9×10⁸VLPs/mL，是细菌数量的6.6-7.9倍；研究组利用病毒宏基因组学分析技术，在科和种水平上，揭示了油藏环境中病毒群落结构和多样性。在水驱和微生物驱的采出水样品中，注释到的病毒序列分别占各自总序列的35.34%和55.04%，暗示有大量未知病毒存在，其中有尾噬菌体（肌尾噬菌体科、短尾噬菌体科和长尾噬菌体科）占主导地位，相对丰度在65-74%之间；样品中只有45.16%的优势病毒种能在Virus-Host数据库中找到对应的宿主，其余病毒与宿主关系未知；病毒多样性分析发现，水驱样品病毒群落的香农指数高于微生物驱样品，另外基于Bray-Curtis矩阵的PCoA分析表明，与水驱采出水样品相比，微生物驱的采出水样品间的病毒群落差异较小，这些说明微生物驱的营养激活剂注入降低了病毒群落结构多样性，这与微生物驱的细菌群落结构多样性降低认知相吻合，提示在微生物提高采收率技术研究中噬菌体驱动微生物群落变化应给与足够的重视。油藏病毒的生态学研究拓宽了环境病毒学的研究领域，研究结果有助于进一步了解油藏环境微生物生态系统及相互作用关系。
相关研究成果以“Viral Abundance and Diversity of Production Fluids in Oil Reservoirs”为题，在Microorganisms（IF:4.152）上在线发表。微生物生态与技术课题组博士研究生郑良灿为第一作者，导师张颖研究员为通讯作者。该研究工作得到国家高技术研究发展计划和国家自然科学基金项目的共同支持。
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图1. 各口井中优势病毒科的相对丰度


图 2. 各口井中的病毒数量；带斜杆图代表采出井，不带斜杆图代表注入井



图 3. (A) 各口井中病毒种类丰富度；红色代表相对丰度大于1%的优势病毒种数量，黑色代表其余的病毒数量 (B) 水驱和微生物驱采出井中共有和特有优势病毒种的数量


图 4. 各口井中注释到优势病毒种的热图