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近日,中國科學院海洋研究所海藻遺傳與發(fā)育團隊在環(huán)境科學期刊Environmental Pollution發(fā)表題為“Metagenomic analysis reveals the composition and sources of antibiotic resistance genes in coastal water ecosystems of the Yellow Sea and Yangtze River Delta”的研究論文。該研究基于宏基因組學,揭示了黃海及長江三角洲海域中抗生素抗性基因(ARGs)的多樣性、空間分布特征及主要來源,為沿海生態(tài)系統(tǒng)的耐藥性污染防控提供了重要科學依據(jù)。
抗生素的過度使用導致了細菌耐藥性的發(fā)展和環(huán)境中ARGs的出現(xiàn)。目前,ARGs的擴散已成為全球公共衛(wèi)生與生態(tài)安全的重大威脅。作為陸海交互作用的關鍵區(qū)域,沿海水域是陸源污染物的主要匯集地,也是ARGs通過食物鏈傳遞的潛在樞紐,但準確識別水體ARGs組成特征和環(huán)境驅動機制仍面臨挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法多依賴于qPCR或高通量qPCR,但由于受到特異性引物和已知基因的限制,難以全面解析ARGs的具體組成及其復雜來源。本研究基于宏基因組,對黃海和長江三角洲海域的ARGs、移動遺傳元件(MGEs)和細菌群落進行了研究,為耐藥基因的防治提供了新視角。
研究發(fā)現(xiàn),多藥耐藥基因是最豐富的ARGs,與ARGs的水平基因轉移(HGT)密切相關的轉座子和insertion_element_IS91是主要的MGEs。溫度、溶解氧、pH和深度影響ARGs在海水中的分布,而石油、農業(yè)、畜牧業(yè)和污水處理廠可能是ARGs的主要來源。從控制ARGs的角度來看,細菌群落對ARGs的發(fā)展貢獻最大,并可能攜帶ARGs,沿洋流從長江三角洲海域擴散到黃海。與Tara Oceans全球采樣數(shù)據(jù)集的比較顯示,研究區(qū)域的主要ARG類型和屬水平細菌與全球特征一致,但ARG亞型存在差異。本研究拓展了對近海ARGs分布格局的認識,為沿海生態(tài)系統(tǒng)的耐藥性風險管理提供了科學依據(jù)。

黃海和長江三角洲海域ARGs的組成、傳播機制和潛在污染源
中國科學院海洋研究所碩士研究生王鑫為文章第一作者,副研究員邵展茹為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、中國科學院青年創(chuàng)新促進會及農業(yè)農村部海藻類肥料重點實驗室等項目的共同資助。
????論文信息:
Wang,X.,Lin,Y.,Li,S.,Wang,J.,Li,X.,Zhang,D.,Duan,D.,Shao,Z.,2025. Metagenomic analysis reveals the composition and sources of antibiotic resistance genes in coastal water ecosystems of the Yellow Sea and Yangtze River Delta. Environmental Pollution,371:125923.https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.125923
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