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研究院车荣晓团队发文揭示云南退耕还林对土壤微生物抗生素抗性组的影响

更新时间: 2023-05-13 编辑:CZY

近日,太阳成集团tyc234cc车荣晓团队在Journal of Environmental Management(IF=8.910;中科院一区)在线发表了题为:Reforestation substantially changed the soil antibiotic resistome and its relationships with metal resistance genes, mobile genetic elements, and pathogens的学术论文。太阳成集团tyc234cc硕士研究生张松(已毕业)为第一作者,车荣晓副研究员为通讯作者,李婷、胡金明、李可欣、刘冬、李海侠、王芳、陈丹虹、张泽晋、范秋萍和崔骁勇为共同作者。

揭示退耕还林对土壤微生物抗生素抗性组的影响对于评估生态系统健康至关重要,但相关研究仍鲜有开展。为确定土壤微生物抗生素抗性组对退耕还林的响应,车荣晓副研究员团队在云南地区以配对的方式采集了30个地点的农田和林地土壤样品,所有林地均是10余年前退耕而来。土壤抗生素抗性基因、重金属抗性基因、可移动遗传元件和病原菌的多样性和多度通过宏基因组分析和qPCR测定。

该研究发现,退耕还林显著增加了土壤微生物多度,以及总碳、总氮、总有机碳和铵态氮的含量,但降低了土壤Zn、Ba、硝态氮和速效磷的含量。云南地区发现的主要土壤抗生素抗性基因是万古霉素类、多药类和芽孢杆菌素类抗性基因。退耕还林使土壤抗生素抗性基因多度显著增加了62.58%,而抗生素抗性基因丰富度减少了16.50%。退耕还林对重金属抗性基因和病原菌多度未产生显著影响,但它使可移动遗传元件多度增加了一倍。此外,退耕还林减少了抗生素抗性基因和重金属抗性基因及病原菌的共现频率,增强了抗生素抗性基因与可移动遗传元件间的相关性。同样,退耕还林也加强了土壤抗生素抗性基因多度与环境因子之间的关联性。以上研究表明,退耕还林会显著影响土壤抗生素抗性组,并通过降低抗生素抗性基因丰富度的方式对土壤健康产生积极影响。

图.土壤微生物多度和抗生素抗性组对退耕还林的响应

本研究得到了云南省基础研究项目重大计划、国家自然科学基金、云南基础研究专项、云南省兴滇人才支持计划青年项目,以及双一流项目的支持。