病毒是地球上最丰富的生物实体,据估算土壤环境中病毒的数量可达4.88×1030。它不仅影响着土壤微生物遗传多样性,土壤元素的生物地球化学循环过程,还可携带辅助代谢基因影响宿主的生态功能。
尽管病毒在土壤中发挥着重要作用,但因病毒间缺少通用的标记基因,土壤病毒研究远远滞后于土壤细菌和土壤真核生物研究。截至2018年底,人们对土壤病毒的种类及丰度、分布特征及功能引起的生态环境效应还知之甚少。
为探索病毒在土壤中的作用,病毒纯培养、荧光显微计数和高通量测序(宏基因组学)等研究技术被用来研究不同地理区域(生态系统)的病毒多样性和丰度。据报道,不同类型土壤中每克干土中病毒的数量从2200个至58亿个不等,病毒与细菌丰度比为170~8200。在土壤中,存在着多种病毒颗粒形态,如有尾、多面体(球形)、棒状、丝状和杆状等。由于土壤颗粒形态复杂,大部分土壤病毒颗粒通过电子显微镜鉴定到的是类似Caudovirales的有尾噬菌体;随着宏基因组学技术的发展,各种大小的球形、杆状和丝状病毒才陆续从土壤中发现。