实验室崔金杰研究员团队揭示长期地膜微塑料残留的土壤中抗生素抗性基因的分布模式

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-11-16 访问量：

实验室崔金杰研究员团队开展了长期地膜残留对土壤中微生物群落和抗生素抗性基因分布模式影响机制的研究，发现长期地膜残留的农田土壤中形成了相似的抗生素抗性基因和微生物分布模式。研究结果为解析土壤环境中残留微塑料与抗生素抗性基因之间的相互作用机制提供了重要理论基础。相关研究成果以“Tracking antibiotic resistance genes in microplastic-contaminated soil”为题发表在环境科学与生态学2区Top期刊《Chemosphere》（IF=8.943）上。

微塑料作为一种持久性污染物，影响着土壤生态系统的健康。同时，抗生素过度使用导致的抗性基因传播和抗生素耐药性增加也已成为一个重大的全球公共卫生问题。微塑料表面会吸附抗生素抗性基因，并促进其传播。这两种新兴污染物结合在一起，对土壤生态系统安全构成了新的威胁。微塑料如何影响微生物群落以及抗生素抗性基因的分布和传播已成为全球关注的问题。现有研究主要针对土壤、水和微塑料中抗生素抗性基因分布，尚未揭示长期受微塑料污染的土壤系统中的抗生素抗性基因分布模式。

该研究从我国10块有数十年地膜应用和残留史的棉田中采集了土壤样品，使用宏基因组学研究了该土壤样品中细菌群落、抗生素抗性基因和移动遗传元件的分布模式。结果表明，长期地膜微塑料残留的土壤中形成了相似的抗生素抗性基因分布模式；高丰度的抗生素抗性基因类型更加集中，多药耐药基因成为优势抗生素抗性基因；抗生素抗性基因和移动遗传元件的分布呈现出模块化的网络分布模式。此外，研究还发现了假单胞菌等10余种抗生素抗性基因和移动遗传元件的微生物宿主。研究结果为阐明长期地膜微塑料残留对土壤中抗生素抗性基因发生和传播的影响机制提供了理论基础。

中棉所高层次人才吴长才博士为论文第一作者，马艳研究员和崔金杰研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程和国家现代农业产业技术体系资助，以及各相关省市棉花产区科研工作者的大力支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.137235

追踪长期微塑料污染土壤中的抗性基因