在为期10年的油菜田试验中，持续施肥对土壤细菌群落结构、抗生素抗性基因及毒力因子的影响的深入研究

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Insights Into Continuous Fertilization on the Profiles of Soil Bacterial Community, Antibiotic Resistance Genes, and Virulence Factors in a 10-year Oilseed Rape Field Experiment

　　

摘要

土壤中的抗生素抗性基因（ARGs）和毒力因子（VFs）日益威胁着农业生态系统和公共健康。然而，在长期施肥的情况下，这些基因与土壤微生物相互作用及其传播的机制仍鲜为人知。本研究旨在评估油菜种植系统中ARGs/VFs的分布、土壤微生物组成以及碳代谢特征。研究人员采用宏基因组测序技术和Biolog微孔板方法，对三种施肥处理下的油菜田进行了分析：不施肥（CK）、仅施用化学肥料（FF）以及同时施用猪粪和化学肥料（OF）。与CK处理相比，OF处理显著增加了多种类型的ARGs和VFs的含量。其中，多重耐药性、大环内酯类-林可霉素-链霉素（MLS）类和四环素耐性是最主要的ARG类型，其总体丰度在68.46%至69.99%之间。土壤中的主要毒力因子为粘附因子（Adhere），其相对丰度为48.9%至51.1%。此外，LEfSe分析还发现了差异性的ARG/VF生物标志物，包括MexF和VF0082（IV型菌毛）。OF处理还改变了土壤微生物结构，促进了ARGs/VFs的潜在宿主（如Rhodanobacter）的生长，从而增加了环境抗生素抗性和病原体感染的风险。值得注意的是，OF处理显著影响了土壤微生物的碳代谢能力，尤其是羧酸的利用能力。相关性网络分析显示ARGs与VFs之间存在显著的正相关关系，而土壤中可利用的钾（AK）、碱性磷（AP）和有机质（SOM）被确定为关键驱动因素。综上所述，这些发现加深了我们对长期施肥条件下土壤微生物群落中ARGs/VFs传播机制的理解，有助于提高对粪便施用的风险评估，并为农业食品安全提供新的见解。

图形摘要