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： 农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所

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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