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Viral communities locked in high elevation permafrost up to 100 m in depth on the Tibetan Plateau
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2024-04-29 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.172829 Qian Wen 1 , Xiufeng Yin 2 , Abulimiti Moming 3 , Guanyue Liu 2 , Boyong Jiang 3 , Jun Wang 3 , Zhaojun Fan 3 , Wasim Sajjad 2 , Yingying Ge 3 , Shichang Kang 4 , Shu Shen 5 , Fei Deng 3
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2024-04-29 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.172829 Qian Wen 1 , Xiufeng Yin 2 , Abulimiti Moming 3 , Guanyue Liu 2 , Boyong Jiang 3 , Jun Wang 3 , Zhaojun Fan 3 , Wasim Sajjad 2 , Yingying Ge 3 , Shichang Kang 4 , Shu Shen 5 , Fei Deng 3
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Permafrost serves as a natural cold reservoir for viral communities. However, little is known about the viromes in deep permafrost soil, as most studies of permafrost were restricted to shallow areas. Here, permafrost soil samples of up to 100 m in depth were collected from two sites in the Tuotuo River permafrost area on the Tibetan Plateau. We investigated the viral composition in these permafrost soil samples and analyzed the relationship of viral composition and diversity along with depths. Our study revealed that greater permafrost thickness corresponds to higher diversity within the viral community. Bacteriophages were found to be the dominant viral communities, with “kill the winner” dynamics observed within the and . The abundance and diversity of viral communities may follow a potential pattern along soil layers and depths, influenced by pH, trace elements, and permafrost thickness. Notably, strong correlations were discovered between the content of inorganic elements, including B, Mg, Cr, Bi, Ti, Na, Ni, and Cu, and the viral composition. Moreover, we discovered highly conserved sequences of giant viruses at depth of 10, 20, and 50 m in permafrost, which play a crucial role in evolutionary processes. These findings provide valuable insights into the viral community patterns from shallow to 100-m-depth in high-elevation permafrost, offering crucial data support for the formulation of strategies for permafrost thaw caused by climate change and anthropogenic activities.
中文翻译：
病毒群落锁定在青藏高原100米深的高海拔永久冻土层中
永久冻土是病毒群落的天然冷库。然而，人们对深层永久冻土土壤中的病毒体知之甚少，因为大多数永久冻土研究仅限于浅层区域。这里，从青藏高原沱沱河多年冻土区的两个地点采集了深度达100 m的多年冻土样品。我们研究了这些永久冻土土壤样本中的病毒组成，并分析了病毒组成和多样性与深度的关系。我们的研究表明，永久冻土厚度越大，病毒群落的多样性就越高。噬菌体被发现是主要的病毒群落，在 和 中观察到“杀死胜利者”动态。病毒群落的丰度和多样性可能遵循土壤层和深度的潜在模式，并受到 pH 值、微量元素和永久冻土厚度的影响。值得注意的是，无机元素（包括 B、Mg、Cr、Bi、Ti、Na、Ni 和 Cu）的含量与病毒组成之间存在很强的相关性。此外，我们在永久冻土层10、20和50 m深度发现了高度保守的巨型病毒序列，它们在进化过程中发挥着至关重要的作用。这些发现为高海拔永久冻土层从浅层到100米深度的病毒群落模式提供了有价值的见解，为制定气候变化和人类活动引起的永久冻土融化策略提供了重要的数据支持。
更新日期：2024-04-29
中文翻译：
病毒群落锁定在青藏高原100米深的高海拔永久冻土层中
永久冻土是病毒群落的天然冷库。然而，人们对深层永久冻土土壤中的病毒体知之甚少，因为大多数永久冻土研究仅限于浅层区域。这里，从青藏高原沱沱河多年冻土区的两个地点采集了深度达100 m的多年冻土样品。我们研究了这些永久冻土土壤样本中的病毒组成，并分析了病毒组成和多样性与深度的关系。我们的研究表明，永久冻土厚度越大，病毒群落的多样性就越高。噬菌体被发现是主要的病毒群落，在 和 中观察到“杀死胜利者”动态。病毒群落的丰度和多样性可能遵循土壤层和深度的潜在模式，并受到 pH 值、微量元素和永久冻土厚度的影响。值得注意的是，无机元素（包括 B、Mg、Cr、Bi、Ti、Na、Ni 和 Cu）的含量与病毒组成之间存在很强的相关性。此外，我们在永久冻土层10、20和50 m深度发现了高度保守的巨型病毒序列，它们在进化过程中发挥着至关重要的作用。这些发现为高海拔永久冻土层从浅层到100米深度的病毒群落模式提供了有价值的见解，为制定气候变化和人类活动引起的永久冻土融化策略提供了重要的数据支持。
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