日前，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心賀紀(jì)正研究組與中國(guó)農(nóng)科院等單位合作，利用高通量定量PCR技術(shù)對(duì)中國(guó)農(nóng)科院長(zhǎng)期銅污染的兩種農(nóng)田土壤中的抗生素抗性基因(ARGs)的豐度和多樣性進(jìn)行了研究。研究成果近日發(fā)表于《環(huán)境微生物學(xué)》上。

微生物對(duì)重金屬和抗生素產(chǎn)生抗性的機(jī)理較為相似，并且重金屬抗性基因和ARGs往往能夠存在于相同的DNA片段上。因此，微生物在面臨重金屬脅迫對(duì)重金屬產(chǎn)生抗性機(jī)制的同時(shí)，極有可能也會(huì)對(duì)抗生素產(chǎn)生抗性。

研究人員分別在湖南紅壤和山東潮土中檢測(cè)到了157種和149種ARGs，以多耐藥性抗性基因和內(nèi)酰胺類抗生素抗性基因?yàn)橹鳌RGs的多樣性和相對(duì)豐度隨著銅污染水平的提高而顯著增加，并且與可移動(dòng)遺傳原件(MEGs)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明銅污染土壤中ARGs具有潛在遷移性。網(wǎng)絡(luò)分析表明ARGs和微生物類群之間存在顯著的共存關(guān)系，揭示出微生物群落和ARGs之間密切相關(guān)。通過(guò)建立結(jié)構(gòu)方程模型發(fā)現(xiàn)，銅污染對(duì)于抗生素抗性基因的影響主要是通過(guò)改變細(xì)菌的群落組成和可移動(dòng)遺傳原件實(shí)現(xiàn)的。該研究證明了在田間實(shí)地條件下，長(zhǎng)期銅污染會(huì)顯著改變環(huán)境抗性基因的多樣性、多度及其可移動(dòng)性，為認(rèn)識(shí)農(nóng)田土壤中ARGs的產(chǎn)生途徑和維持機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。