195 / 2023-10-25 19:39:15

镉和铜混合物对根际土壤中抗生素抗性基因的影响

重金属混合物,抗生素抗性基因,重金属抗性基因,微生物群落

微生物中的抗生素抗性是当今公共卫生和环境科学研究的热点，其进化和发展可能受多种环境因素的影响，包括金属污染。然而，重金属镉（Cd）和铜（Cu）的组合对根际土壤微生物群落结构及抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，简称ARGs）的影响机制尚不明确。为明确不同重金属单独及联合污染对微生物抗性机制的影响，本研究以模拟混合重金属污染的根际土壤为对象，利用高通量测序技术研究不同处理下土壤微生物群落结构及ARGs的变化规律及其相互作用。研究目的有：（1）比较Cd和Cu单独及组合处理对根际土壤微生物群落结构和ARGs丰度分布模式的影响；（2）探讨Cd、Cu混合污染及诸如营养物质、pH等环境因子对土壤微生物群落结构和ARGs变化的作用机制；（3）评估混合重金属污染对土壤微生物抗性风险，为科学评估重金属污染危害及土壤抗性风险提供理论参考。结果表明：多重耐药基因acrA、acrB和转座子基因intI1在微生物群落中的相对丰度较高；Cd和Cu对acrA丰度有显著交互作用，Cu对intI1丰度有显著的主效应作用；相关性网络表明大多数ARGs主要存在于变形菌门、放线菌门和拟杆菌门。结构方程模型结果显示，Cd污染对ARGs的影响大于Cu；与之前对ARGs的分析相比，本研究中细菌群落多样性对ARGs的影响很小。研究为评估混合重金属污染对土壤抗性风险提供理论参考，并可拓展Cd、Cu共同选择土壤微生物抗性的认识。