生物多样性 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (3): 24101. DOI: 10.17520/biods.2024101 cstr: 32101.14.biods.2024101
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仝淼, 王欢, 张文双, 王超, 宋建潇*
Miao Tong, Huan Wang, Wenshuang Zhang, Chao Wang, Jianxiao Song*
摘要: 重金属作为常见的土壤污染物, 可通过共选择作用诱导土壤微生物群落的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的产生和扩散, 并促进ARGs在环境中持久存在。本研究建立了不同铜(Cu)浓度和镉(Cd)浓度的土壤微宇宙实验, 基于高通量测序和实时荧光定量PCR技术分析不同重金属浓度和复合污染条件下ARGs的分布特征以及土壤细菌群落对不同浓度Cu、Cd污染的响应, 旨在解析ARGs与土壤细菌群落在重金属污染土壤中的分布特征。此外, 通过探究影响ARGs变化的关键环境因子, 以期找出有效减缓环境中抗生素抗性的传播和扩散现状的途径。研究表明: 高浓度Cu (400 mg/kg)与Cd (1 mg/kg和5 mg/kg)的复合污染显著(P < 0.05)提高了土壤中抗生素抗性基因sul1、intl1、blaVIM的相对丰度, 抗生素抗性基因tetX、tetG对Cd响应最敏感, 低浓度Cd (1 mg/kg)可明显提高tetX、tetG的丰度。此外, Cu、Cd显著(P < 0.05)改变了土壤细菌群落结构, 并且使细菌群落对Cu的响应更加明显。相关性分析和网络分析表明, sul1、tetX、tetM02、blaVIM广泛分布在多个细菌门, 而ARGs的变化与细菌群落(如链霉菌属Streptomyces、慢生根瘤菌属Bradyrhizobium、BIrii41属(Polyangiales)、海无柄孢囊黏细菌属Haliangium等)的变化密切相关, 推测这些细菌可能是携带ARGs的主要宿主。