海岸滩涂是细胞外抗性基因的储存库：来自中国东部的研究
Coastal mudflats as reservoirs of extracellular antibiotic resistance genes: Studies in Eastern China
Qingbin Yuan*, Xiaolin Wang, Hui Fang, Yuan Cheng, Ruonan Sun, Yi Luo*
https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.09.002
摘要
沿海滩涂是连接陆地/淡水和海洋系统的重要生态区域，但我们对于该区域抗生素抗性基因（ARGs）的分布情况知之甚少。在这项研究中，我们探索了中国东部沿海超过1000公里滩涂区域典型的ARGs的特征，包括细胞内ARGs （iARGs）和细胞外ARGs（eARGs）的不同物理状态。结果显示，无论是通过自由形式还是附着在颗粒上，都可以发现iARGs和eARGs的存在。其中，eARGs的丰度显著高于iARGs（87.3% vs 12.7%），其优势也比其他栖息地更为显著（多为52.7%-76.3%）。特别地，eARGs的丰度呈现从南部（南通）到北部（连云港）沿海滩涂逐渐增加的趋势（p < 0.05）。较高的盐度可以促进从iARGs到eARGs的转化，而较小的土壤颗粒尺寸有助于eARGs在北部沿海滩涂的持久存在。这项研究强调了被忽视地沿海滩涂作为eARGs库的功能。
亮点
高盐度和小的土壤颗粒尺寸使得沿海滩涂成为胞外抗性基因的重要储存库。
Abstract
Despite coastal mudflats serving as essential ecological zones interconnecting terrestrial/freshwater and marine systems, little is known about the profiles of antibiotic resistance genes (ARGs) in this area. In this study, characteristics of typical ARGs, involving both intracellular (iARGs) and extracellular ARGs (eARGs) at different physical states, were explored in over 1000 km of coastal mudflats in Eastern China. Results indicated the presence of iARGs and eARGs at states of both freely present or attached by particles. The abundance of eARGs was significantly higher than that of iARGs (87.3% vs 12.7%), and their dominance was more significant than those in other habitats (52.7%-76.3%). ARG abundance, especially for eARGs, showed an increasing trend (p < 0.05) from southern (Nantong) to northern (Lianyungang) coastal mudflats. Higher salinity facilitated the transformation from iARGs to eARGs, and smaller soil particle size was conducive to the persistence of eARGs in northern coastal mudflats. This study addresses the neglected function of coastal mudflats as eARGs reservoirs.
作者简介
第一作者
袁青彬，南京大学副教授。作为主持人先后承担国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金等科研项目10余项。以第一或通讯作者发表包括Nature子刊、Enviro. Sci. Technol. （3篇，含封面论文1篇）、Water Res.在内的国内外高水平学术论文50余篇，成果被美国科学院院士等著名学者和50余家中外学术媒体引用报道，其中2篇入选ESI前1%高被引论文。担任Eco-Environment & Health期刊青年编委和客座编辑。
通讯作者
罗义，国家杰出青年科学基金获得者，荣获第十三届“中国青年女科学家”奖、天津市自然科学特等奖，获得国家生态环境保护领军人才称号。曾任“环境污染过程与基准”教育部重点实验室主任。担任国际期刊PLoS One编委及《生态毒理学报》编委，任中国自然资源学会理事、中国自然资源学会资源循环利用专业委员会副主任兼秘书长。罗义一直活跃在环境细菌耐药研究领域，主持国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金面上项目等二十余项项目，在ISME、Environ. Sci. Technol.等发表论文150余篇。
原文链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1001074222004405
引用格式
Qingbin Yuan, Xiaolin Wang, Hui Fang, Yuan Cheng, Ruonan Sun, Yi Luo, 2023. Coastal mudflats as reservoirs of extracellular antibiotic resistance genes: Studies in Eastern China. J. Environ. Sci. 129, 58-68.
