期刊：Science of The Total Environment
影响因子（5年）：8.６
文章摘要
砷和多环芳烃对土壤微生物造成环境压力，但其复合效应仍不明确。土壤微生物具有代谢砷和多环芳烃的能力，但微生物响应砷和多环芳烃复合污染的机制尚不清晰。本研究构建了两个污染土壤模拟装置并持续运行270天，其中As-600组受到600mg/kg砷的污染，As-600-PAHs-30组受到600mg/kg砷和30mg/kg多环芳烃（菲：荧蒽：苯并[a]芘=1:1:1）的污染。研究发现，复合污染显著促进了微生物防御相关基因的丰度，其中通用防御基因丰度增加了11.07%~74.23%，特异防御基因增加了44.13%~55.74%。优势物种Rhodococcus采用通用和特异防御机制来抵抗复合污染胁迫并获得生态位优势，使其成为土壤修复的候选菌株。本研究有助于从微生物角度评估砷和多环芳烃造成的生态损害，为土壤修复提供有价值的参考。
摘要图
主要内容
面对砷和多环芳烃等污染，微生物通常采用通用和特异机制进行响应。通用响应机制包括细胞膜应激响应、氧化应激响应以及DNA复制与修复响应。这些机制是微生物在面对各种污染物时普遍采取的应对策略。向600 mg/kg砷污染土壤中添加30 mg/kg PAH会导致细胞膜反应基因丰度增加26.89%，氧化应激基因丰度增加74.23%，DNA复制基因丰度增加22.70%，DNA修复基因丰度增加11.07%（图 1）。
2.砷和多环芳烃复合污染提升砷代谢基因丰度
与单一污染相比，复合污染组中砷代谢基因丰度显著提升55.74%（图2）。
图2 单一和复合污染土壤中砷代谢基因的丰度
复合污染组土壤的优势物种为Rhodococcus。通过宏基因组测序和基因组组装，成功组装了Rhodococcus的基因组，完整度为94.86%，污染度为0.26。其基因组中存在4种类型的砷代谢基因，包括胞内砷还原基因、砷甲基化基因、砷呼吸还原基因和砷氧化基因。Rhodococcus菌基因组中存在降解萘的功能基因（图4）。
总结
第一作者简介
第一作者：周猛，浙江大学2019级博士生，研究方向为土壤复合污染微生物修复。共发表SCI论文10篇，其中以第一作者发表SCI论文4篇，以第二作者（导师一作）授权国家发明专利1项，实用新型专利1项，国际发明专利1项。
作者：周猛 审核：胡宝兰
作者单位：浙江大学环境生态研究所
来源|浙江大学环境微生物课题组
本文编辑|周猛
责任编辑|赵俊贤
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