图1 基于前期研究影响ARGs的定殖机制
图2 ARGs由土壤迁移到作物的路径假设图
图3 土壤耐药菌与作物内生菌之间的ARGs传递示意图
来源:《农业环境科学学报》2024年10期
作者:张丹丹1,2,李若兰1,李厚禹1,王玉军2,徐艳1*
单位:1.农业农村部环境保护科研监测所;2.吉林农业大学资源与环境学院
摘 要
外源抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)对土壤生态健康和农产品质量安全构成严重威胁,但ARGs在土壤-农作物系统中定殖机理不清、跨界迁移机制不明,直接制约了农业系统中细菌耐药污染的有效防控。本文简要论述农田系统ARGs目前赋存现状,系统综述外源ARGs在农田土壤和农作物中的动态演变特征及其与土壤特性的关联性,梳理了ARGs在土壤中侵入-持留-迁移的定殖分子机制以及揭示耐药菌与内生菌之间的交互过程及驱动因素,并提出关于未来农田ARGs环境行为和阻控研究的展望和建议。
农田环境中细菌的耐药性不断增加,不仅是由于外源ARGs的持续输入和积累,而且也是耐药菌及其ARGs自身在土壤中定殖、增殖和扩散的结果。未来农田系统中ARGs研究将面临一系列挑战和机遇。首先,需要更深入地理解ARGs在农田土壤中的分布和传播机制。结合土壤化学、生态学、微生物学和分子生物学等多个领域的知识,揭示农田系统中ARGs的环境行为、制约因素及阻控技术的发展趋向。除此之外,尽管目前的研究重点在于外源ARGs,但对内源ARGs的研究将有助于全面理解ARGs在农田系统中的动态。内源耐药基因和宿主可能是外源耐药基因定殖和加速耐药基因传播的关键。通过结合内源和外源ARGs的研究,可以更好地揭示抗性基因的传播机制和生态影响,明确内源、外源耐药基因对农田环境耐药污染的作用,是农业细菌耐药性发展的重要一环,也能为制定科学的ARGs管理策略提供更全面的理论支持。
编辑:张丹丹
校对 | 审核:潘淑君 王农