华南理工大学邱光磊团队联合新加坡南洋理工Stefan Wuertz与哈工大贺诗欣Nature Water：全球最大活性污泥微生物基因组图谱首次揭秘

本文由华南理工大学邱光磊团队联合新加坡南洋理工大学Stefan Wuertz团队与哈尔滨工业大学贺诗欣团队发表在《Nature Water》上。研究背景：活性污泥系统中微生物资源长期处于“黑箱”状态，传统16S rRNA技术存在引物偏好性和分辨率低等问题，全球尺度下微生物多样性及生态驱动机制尚属空白。研究目的：通过整合全球六大洲828个污水处理厂的宏基因组数据，构建高分辨率的全球活性污泥微生物基因组目录，系统解析微生物群落构建机制和污染物去除功能。结论：研究构建了包含24,536个宏基因组组装基因组（MAGs）和2400万个非冗余基因的全球活性污泥目录（GWASMC），其中75%为新物种。揭示了地理因素对群落结构影响较弱，而处理工艺类型是主要驱动因素。首次解析了核心菌群组成，大幅扩展了聚磷菌、硝化菌等关键功能菌的基因组多样性，创新性发现塑料降解与反硝化的耦合机制。该研究为污水处理工艺优化、精准调控脱氮除磷效率提供了关键基因组资源。