长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征

文献类型： 中文期刊

第一作者： 林辉

作者： 林辉;成琪璐;邹平;孙万春;俞巧钢;叶静;陈照明;马军伟

作者机构：

关键词： 水稻土;土壤序列;土壤耐药组;抗生素抗性基因;演替

期刊名称： 农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2022 年 41 卷 012 期

页码： 2711-2721

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2000 a的水稻土序列(上虞:30~2000 a;慈溪:9~2000 a)为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识.研究采用了高通量荧光定量PCR(HT-qPCR)技术,分析了不同土壤深度(耕作层、犁底层、母质层)下水稻土序列中320个耐药基因(ARGs)的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律.结果表明:两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs.主坐标分析(PCoA)结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上.慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失.因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近.同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小.进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平.综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用.在杭州湾南岸,新生稻田土壤(≤50 a)比成熟稻田土壤(≥1000 a)拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度.水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联.

分类号： S151.9

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