粪肥风云:揭秘土壤中噬菌体与细菌的抗性基因博弈
粪肥风云:揭秘土壤中噬菌体与细菌的抗性基因博弈
本研究聚焦于水稻田土壤,通过结合宏基因组和病毒组测序技术,旨在探究不同施肥方式(尤其是粪肥和化学肥料)对土壤中病毒抗性基因库和噬菌体-细菌生态网络的影响。研究结果有助于深入理解噬菌体在ARGs传播中的作用,以及农业管理措施如何影响这一过程,为制定有效的农业管理策略以减少ARGs的环境传播提供了科学依据。
研究发现,粪肥处理的土壤中,病毒组与宏基因组之间共享的ARGs数量及其宿主细菌的多样性明显增加。此外,粪肥土壤病毒组中编码压力反应和基因转移相关功能的基因丰度上升,粪肥施肥重构了病毒-细菌生态网络,可能促进了粪肥土壤中ARGs的传播。
研究人员发现施用粪肥会显著改变水稻土壤中的微生物群落组成,增加细菌抗性基因的丰度,并可能通过重构病毒-细菌生态网络促进抗性基因的传播。这项研究利用宏基因组和病毒组测序技术,揭示了施肥活动对土壤病毒抗性基因库的影响,为理解和控制农业土壤中抗生素抗性基因的传播提供了新的视角。
噬菌体作为细菌的遗传库,通过水平基因转移促进了抗性基因的传播。粪肥施用不仅增加了土壤中细菌抗性基因的数量,还提高了病毒组与宏基因组之间共享抗性基因的多样性。此外,研究还发现粪肥土壤中与压力反应和基因转移相关的功能基因丰度上升,表明粪肥施肥可能通过增加细菌与噬菌体间的相互作用,促进了ARGs的传播。
这项研究强调了在制定有关抗生素抗性基因污染管理策略时,需要谨慎考虑粪肥施用的影响,以减少农业土壤中ARGs的传播风险。该研究为理解施肥如何影响土壤中抗生素抗性基因的传播提供了新的视角,并为制定可持续的农业管理策略提供了科学依据。
图1 不同土壤样本中病毒 DNA 分数和细菌 DNA 分数中共有抗生素抗性基因(ARGs)的相对丰度
参考来源:
[1]Wang Y J ,An L X ,Zhang M H , et al.Manure application enriches phage-associated antimicrobial resistance and reconstructs ecological network of phage-bacteria in paddy soil[J].Soil Biology and Biochemistry,2024,198109554-109554.
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