中科院微生物所环境微生物研究团队ESE：培养组学构建酸性矿山排水菌株资源库，解码微生物暗物质的代谢与进化机制

背景：酸性矿山排水（AMD）是pH低、金属浓度高、营养贫乏的极端环境，其中栖息着高度特化的微生物，但超过97%的物种因难以培养而成为“微生物暗物质”，限制了对其代谢机制和进化策略的研究。研究目的：本研究旨在通过培养组学策略，构建AMD微生物菌株资源库（mbAMD），系统获取可培养菌株，解码极端微生物的铁/硫代谢机制、环境适应策略及进化规律，并为生物湿法冶金和环境修复提供菌株资源。结论：研究成功构建了包含652株分离菌株的mbAMD，涵盖42个物种，其中21个为新分类单元，对全球AMD核心微生物组覆盖率高达86.7%。通过功能验证，确认36个分类单元具有铁或硫代谢能力，并首次获得了3株耐酸硫酸盐还原菌纯培养物。比较基因组分析揭示，水平基因转移（HGT）是AMD微生物适应低pH、高金属胁迫的关键驱动力，且适应性基因优先在近缘物种间传递。该资源库将“微生物暗物质”转化为可培养的战略资源，为解析极端微生物演化机制和推动AMD生物修复与冶金应用奠定了基础。