中科院城市环境研究所揭示长期有机肥施用可导致作物叶际耐药基因富集|研究

导  读

本研究成果为评价有机肥长期施用导致的抗生素抗性基因污染的风险提供了理论依据。

来源：中国科学院城市环境研究所网站（2018年8月29日）

抗生素大规模生产和使用已经持续了70多年，拯救了无数生命，为人类传染病防治做出了重要贡献。抗生素除应用于医疗领域外，由于其预防疾病和刺激生长，常以亚治疗剂量长期添加于饲料中，在全球范围内广泛应用于养殖业。因抗生素大量使用或不恰当使用导致了抗生素抗性的蔓延。抗生素抗性基因（ARGs）在全球范围内的传播对人类健康构成严重威胁。作为一种新型污染物，ARGs已成为国际研究热点。然而，关于有机肥施用对作物叶际微生物组中抗性基因的影响仍不清楚。  

中国科学院城市环境研究所，城市微生物研究组苏建强团队采用高通量荧光定量PCR系统（HT-qPCR）和高通量测序研究了污泥和鸡粪的长期施用对玉米叶际抗性基因和微生物群落结构的影响。

研究结果表明，变形菌门（Proteobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes），放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）在玉米叶际微生物中占主导地位。污泥和鸡粪的长期施用导致了叶际微生物alpha-多样性的降低。通过高通量定量PCR，在玉米叶际中共检测到124个ARGs，主要的ARGs有氨基糖苷类（aminoglycoside），β-内酰胺类（β-lactams），四环素类（tetracyclines），多重抗药性基因（multidrugs）。污泥和鸡粪的长期添加显著增加了叶际中ARGs的丰度（P<0.05)，单个抗性基因的最高富集倍数达2638倍（ampC-06）。VPA分析结合网络分析表明微生物群落结构变化是导致叶际抗性基因变化的主要因素。

本研究成果为评价有机肥长期施用导致的抗生素抗性基因污染的风险提供了理论依据。研究成果于2018年7月22日，在线以“Long-term organic fertilization increased antibiotic resistome in phyllosphere of maize”为题发表于Science of the Total Environment （DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.07.260）。陈青林博士生为第一作者，苏建强研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。 

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