Burkholderia sp. Pyr-1驱动土壤微生物群落功能与组装以去除吡唑醚菌酯污染的机制揭示

本研究揭示了高效降解菌株Burkholderia sp. Pyr-1通过调控土壤微生物群落组装（以随机过程为主）和关键类群（keystone taxa）的协同作用，实现吡唑醚菌酯（pyraclostrobin）污染的高效生物修复（14天内降解率>96%），为农药污染土壤的微生物群落定向调控提供了新策略。

　　

Highlight

• 菌株Pyr-1在土壤中浓度超过10⁸ CFU/g时，14天内对吡唑醚菌酯的降解率超过96%。

• 高浓度吡唑醚菌酯降低系统发育多样性，而Pyr-1的引入缓解了这一效应。

• Pyr-1驱动吡唑醚菌酯关联菌株在微生物网络特定模块中的组装。

• 关键类群（keystone taxa）成员主导土壤中吡唑醚菌酯的降解过程。

• 富集模块中的微生物群落组装主要受随机过程驱动。

Chemicals and media

吡唑醚菌酯（pyraclostrobin）和HPLC级溶剂乙腈、甲醇购自Energy-Chemical（上海）。分析纯试剂无水硫酸钠、乙腈和丙酮购自上海源叶生物科技有限公司。本研究使用的培养基和菌株Pyr-1培养方法基于我们之前的文献（Liu et al., 2024）。

Pyraclostrobin degradation and sample preparation in the pot experiments

土壤样品采集自安徽省芜湖市稻田表层（0–25 cm）。

Degradation of pyraclostrobin in soil

预实验显示，7天内低细胞密度（10⁴–10⁶ CFU/g土壤）的降解率为12.8%至27.9%。当细胞浓度升至10⁷ CFU/g时，降解效率显著提高至45.2%。10⁸与10⁹ CFU/g土壤的细胞浓度之间无显著差异。

Discussion

本研究聚焦杀菌剂吡唑醚菌酯对土壤微生物群落（尤其是细菌和真菌组成、多样性及互作）的影响。利用降解菌Burkholderia sp. Pyr-1，我们探索了其在污染后土壤微生物群落修复中的作用，并研究了吡唑醚菌酯及其降解菌对土壤微生物群落功能和组装的生态影响。

Conclusion

接种降解菌株Pyr-1显著加速了难降解杀菌剂吡唑醚菌酯的生物降解，并深刻影响土壤微生物群落成员间的潜在互作。作为推定吡唑醚菌酯降解微生物群落聚集的重要驱动者，Burkholderia sp. Pyr-1通过显著改变微生物网络结构、促进关键类群协作，展现了其在污染土壤生物修复中的应用潜力。