海洋所研究發(fā)現(xiàn)近海沉積物中ARGs與氮、硫循環(huán)相關(guān)基因存在關(guān)聯(lián)
近日,中國科學(xué)院海洋研究所宋金明、袁華茂研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)近海沉積物抗性基因(ARGs)與氮、硫等物質(zhì)循環(huán)基因存在密切關(guān)聯(lián),這為探明ARGs對(duì)環(huán)境物質(zhì)循環(huán)過程的生態(tài)影響提供了新的科學(xué)依據(jù),相關(guān)成果以“Antibiotic resistance genes (ARGs) in microorganisms and their indications for the nitrogen/sulfur cycle in the East China Sea sediments”為題在環(huán)境與生態(tài)期刊Journal of Hazardous Materials(中國科學(xué)院1區(qū),IF=12.2)發(fā)表。
抗生素抗性基因(ARGs)作為全球公共衛(wèi)生焦點(diǎn)之一的一種新污染物而備受關(guān)注,其在沉積物-水界面的遷移擴(kuò)散及其生態(tài)環(huán)境影響已成為全球環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。我國近海環(huán)境因高強(qiáng)度人類活動(dòng)與陸源污染物輸入,正面臨日益嚴(yán)峻的ARGs污染壓力。然而,現(xiàn)有研究多聚焦于區(qū)域性ARGs分布調(diào)查,對(duì)其在復(fù)雜近海系統(tǒng)中的傳播機(jī)制、驅(qū)動(dòng)因素及生態(tài)效應(yīng)仍缺乏系統(tǒng)性認(rèn)知。
該研究基于高通量測(cè)序和PICRUSt2分析結(jié)果,闡明了東海沉積物中ARGs的分布模式和微生物的群落特征及其相互關(guān)系,明確了ARGs的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,在此基礎(chǔ)上,探析了ARGs對(duì)潛在的微生物代謝途徑、物質(zhì)循環(huán)過程及相關(guān)功能基因的生態(tài)影響。結(jié)果表明,ARGs存在緯度分異特征,溫度、intI1、微生物群落構(gòu)成和豐度是磺胺類和喹諾酮類ARGs的主要驅(qū)動(dòng)因子,而四環(huán)素類和大環(huán)內(nèi)酯類ARGs則更多受微生物α多樣性指數(shù)和亞硝酸鹽濃度調(diào)控。東海沉積物中ARGs的宿主細(xì)菌群體具有多樣性和復(fù)雜性的顯著特征,ARGs在不同宿主細(xì)菌中的流動(dòng)性及其生態(tài)效應(yīng)存在差異。研究揭示了ARGs和intI1與氮硫循環(huán)功能基因的協(xié)同變化特征,表明耐藥菌可能通過intI1介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移影響物質(zhì)循環(huán),推測(cè)耐藥菌通過調(diào)控氮硫循環(huán)基因可能加劇近海生態(tài)失衡。該研究首次揭示了ARGs對(duì)東海沉積物中微生物代謝通路的影響,特別是ARGs與氮、硫等物質(zhì)循環(huán)基因存在密切關(guān)聯(lián)。這為ARGs對(duì)環(huán)境物質(zhì)循環(huán)過程的生態(tài)影響提供了新的科學(xué)依據(jù)。

東海沉積物ARGs的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素及對(duì)環(huán)境物質(zhì)循環(huán)過程的影響
中國科學(xué)院海洋研究所博士生溫麗聯(lián)為論文第一作者,戴佳佳副研究員和宋金明研究員為論文通訊作者。研究得到了中國科學(xué)院特別研究助理資助項(xiàng)目和山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金等項(xiàng)目的支持。
論文信息:
Wen L.L.,Dai J.J*.,Song J.M*.,Ma J.,Li X.G.,Yuan H.M.,Duan L.Q.,Wang Q.D. 2025. Antibiotic resistance genes (ARGs) in microorganisms and their indications for the nitrogen/sulfur cycle in the East China Sea sediments. Journal of Hazardous Materials,488: 137280. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137280
附件下載:
魯公網(wǎng)安備37020202001323號(hào) | 古鎮(zhèn)口園區(qū)地址:青島市西海岸新區(qū)海軍路88號(hào) 南海路園區(qū)地址:青島市市南區(qū)南海路7號(hào) 科考船碼頭基地:青島市西海岸新區(qū)長(zhǎng)江東路8號(hào) |
郵編:266000 郵件:iocas@qdio.ac.cn 電話:0532-82898611 傳真:0532-82898612 |
