日前，中科院生态环境研究中心贺纪正研究组与中国农科院等单位合作，利用高通量定量PCR技术对中国农科院长期铜污染的两种农田土壤中的抗生素抗性基因(ARGs)的丰度和多样性进行了研究。研究成果近日发表于《环境微生物学》上。
微生物对重金属和抗生素产生抗性的机理较为相似，并且重金属抗性基因和ARGs往往能够存在于相同的DNA片段上。因此，微生物在面临重金属胁迫对重金属产生抗性机制的同时，极有可能也会对抗生素产生抗性。
研究人员分别在湖南红壤和山东潮土中检测到了157种和149种ARGs，以多耐药性抗性基因和内酰胺类抗生素抗性基因为主。ARGs的多样性和相对丰度随着铜污染水平的提高而显著增加，并且与可移动遗传原件(MEGs)存在显著的正相关关系，表明铜污染土壤中ARGs具有潜在迁移性。网络分析表明ARGs和微生物类群之间存在显著的共存关系，揭示出微生物群落和ARGs之间密切相关。通过建立结构方程模型发现，铜污染对于抗生素抗性基因的影响主要是通过改变细菌的群落组成和可移动遗传原件实现的。该研究证明了在田间实地条件下，长期铜污染会显著改变环境抗性基因的多样性、多度及其可移动性，为认识农田土壤中ARGs的产生途径和维持机制提供了新的见解。
