2025年8月29日，张锐教授课题组在微生物生态学领域期刊《ISME Communications》上发表了题为“Prophages in marine Citromicrobium: diversity, activity, and interaction with the host”的研究论文，系统阐释了前噬菌体对海洋细菌宿主遗传进化及生理生态特性的多重影响。马瑞洁博士为该论文的第一作者，张锐教授为论文通讯作者，深圳大学为第一完成单位。

在海洋生态系统中，溶原现象普遍存在，然而关于温和噬菌体基因组（即前噬菌体）如何影响海洋微生物种群动态与个体适应性的机制尚不明确。该研究以海洋好氧不产氧光合细菌Citromicrobium菌株库为模型，发现58%（22/38）的菌株为溶原菌，共携带31个具有高度遗传多样性的前噬菌体。这些前噬菌体编码的基因占宿主非核心基因组的9%，显著增强了Citromicrobium克隆菌株之间的微多样性分化。基于Tara Oceans宏基因组数据的相关性分析间接表明，部分前噬菌体遵循“搭乘胜利者”生态模型，其丰度随宿主增加呈现亚线性增长模式。实验结果显示，多数前噬菌体具备自发诱导能力，并在丝裂霉素C的诱导下表现出强烈的裂解活性。宿主范围实验进一步揭示，这些前噬菌体采用了一种“杀死亲缘菌”与“定殖亲缘菌”并行的双重策略：裂解杀死亲缘菌的同时通过溶源现象定殖亲缘菌，并通过超感染免疫以及随前噬菌体携带量增加所带来的噬菌体抗性累积增强效应，有效保护亲本宿主菌株。

本研究整合基因组学、宏基因组学与室内实验验证，确立了前噬菌体在塑造细菌适应性方面的关键作用，为理解海洋细菌—噬菌体共进化机制提供了新的理论视角。

该研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目、国家自然科学基金、深圳市科技计划、中国博士后科学基金、广东省基础与应用基础研究基金以及广东省高校创新团队等项目支持。

原文链接：

https://doi.org/10.1093/ismeco/ycaf148

图1. 基于前噬菌体溶原化和宿主范围实验揭示前噬菌体“杀死亲缘菌”与“定殖亲缘菌”的双重策略