《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:胡靓,栗敏,刘一帆,郑浩,魏子涵,王欣怡,华健,牟明杰,罗先香,李锋民
单位:中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572000,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,寿光市海洋渔业发展中心, 寿光 262700,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572000,中国海洋大学近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572000
摘要:有机农业中畜禽粪便等有机肥的大量施用使得农业土壤成为新污染物抗生素抗性基因(ARGs)的重要储存库和传播源,极大地增加了有机农产品中ARGs的食源性传播风险. 然而,不同类型有机蔬菜中ARGs的污染程度及其驱动因素仍尚不清楚. 基于此,本研究以有机种植和传统种植的青萝卜(Raphanus sativus L.)和香菜(Coriandrum sativum L.)为代表,采用实时荧光定量PCR和16S rRNA测序技术对比分析了两类蔬菜表面细菌和内生细菌中ARGs和可移动基因元件(MGEs)的丰度以及微生物群落结构的差异. 结果表明,与传统种植方式相比,有机种植方式显著促进了蔬菜表面和内生细菌中ARGs的富集,促进程度高达78.9倍和1.99倍. 与香菜相比,青萝卜的ARGs富集程度更高. 与ARGs相似,有机种植蔬菜内生细菌中MGEs的丰度显著高于传统种植方式的蔬菜,且MGEs的丰度与ARGs的丰度显著正相关(P<0.05),表明有机种植方式通过促进基因的水平转移增加了蔬菜内生微生物组中ARGs污染水平. 此外,网络分析显示有机种植方式下ARGs与细菌间的相互作用更复杂,富集了30个潜在宿主菌,其中14个细菌属(如Microbacterium、Aeromicrobium、Glutamicibacter)与高风险ARGs(aadA、tetM、floR)显著相关. 以上研究结果表明有机种植方式能够通过引入潜在的ARGs宿主菌和富集MGEs,增加ARGs的人体摄入风险,且与根茎类蔬菜相比,叶菜类蔬菜受有机种植方式的影响更大. 研究结果为评估有机农业生态系统中可生食蔬菜ARGs污染的健康风险评估提供了理论依据.
关键词:抗生素抗性基因(ARGs),有机种植,植物微生物组,水平基因转移,植物内生细菌,