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揭示了微生物介导的有机碳转化协同调控其抗生素耐药演化的关键机制，为土壤元素循环和耐药污染间的联系提供了直接证据。相关研究成果发表在《危险材料杂志（Journal of Hazardous Materials）》上。

有机碳能够影响土壤中抗生素耐药基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的传播扩散已成共识，然而有机碳如何影响细菌耐药演化的关键机制尚不清楚。

本研究发现土壤有机碳矿化率与ARGs丰度动态变化密切相关，其中高有机碳矿化有利于多重耐药类ARGs的产生；微生物生活史策略分析表明高有机碳输入能够驱动微生物由胁迫耐受性向高抗性和强适应性进化；多组学联合分析明确了丙酮酸向乙酰辅酶A转化为乙酸盐的碳代谢过程是参与调控微生物耐药进化的主要路径；基于基因编辑技术对与耐药演化密切相关的关键功能基因进行敲除验证，发现碳转化相关基因ackA和pta为调控万古霉素和多重耐药类细菌耐药发展的关键功能基因。研究成果系统揭示了微生物介导的有机碳转化协同调控细菌耐药进化的关键机制与主要代谢途径，为农业管理中平衡土壤有机碳转化和抗生素耐药污染提供了理论支持。

图1微生物有机碳转化和耐药演化协同机制的示意图

该研究得到了中国农业科学院青年创新计划等项目的支持。

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