科研进展丨研究揭示环境变量是造成不同土地类型土壤耐药基因分布差异的关键因素
作者:徐艳 李厚禹 来源:生态农业团队 2024-06-25
近日,农业农村部环境保护科研监测所农业生物多样性与生态农业创新团队系统定量了天津市不同土地利用类型土壤抗生素耐药基因污染特征,揭示了驱动耐药基因分布差异的关键因素。相关研究成果发表在《环境技术与创新(Environmental Technology & Innovation)》上。
土壤环境中抗生素耐药基因的残存,对环境安全和公众健康构成了严重威胁。目前对不同土地利用类型土壤耐药基因的污染特征缺乏系统研究,且驱动不同类型土壤中抗生素耐药基因分布的关键因素尚不清楚。
研究网格化采集了天津市不同土地利用土壤样本,系统考察了耐药基因的残留和分布。发现天津市公园、居民区、农业种植区三类土壤中的抗生素耐药基因丰度明显高于其他土地利用类型。结构方程模型表明,环境变量是主导不同土地利用类型土壤中抗生素耐药基因分布差异的关键驱动因素。环境变量能够通过改变微生物之间的竞争与交流操纵微生物群落重塑,从而间接影响抗生素耐药基因在不同土地利用模式下的分布。此外,不同土地抗生素耐药基因的分布与人为因素存在密切关联,主要涉及化肥施用量、降水量、人均水资源量等因素,该关联主要出现在居民区土壤。研究成果为制定有效遏制耐药基因传播扩散的土地管理决策提供理论依据。
图1不同土地利用类型下土壤耐药基因分布示意图
该研究得到了中国农业科学院青年创新专项、所级青年人才等项目的支持。