第二届全国土壤修复大会

    抗生素抗性病原菌感染严重威胁人类生命健康。果蔬等植物性食物摄入是人类直接暴露抗性病原菌和抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的主要途径。粪肥施用导致土壤抗性基因富集，可能造成地上植物内生菌抗性基因污染。生物炭具有较大的比表面积和丰富的官能团结构，广泛用于土壤环境污染物修复。然而目前针对生物炭对植物内生菌和抗性基因影响的研究还相对较少。在本研究中，我们建立了土壤-生菜盆栽微宇宙系统，收集60天成熟的生菜叶片、根、根际相应土壤样品以及生菜种子，采用高通量定量PCR技术和培养组学技术，研究不同生物炭（秸秆生物炭和稻壳生物炭）以及粪肥（猪粪、鸡粪）堆肥产物的施用对土壤-生菜系统的微生物以及抗生素抗性基因的影响。研究结果表明，共检测到137个ARGs和31个可移动遗传元件（mobile genetic elements, MGEs）；从土壤到根，再到叶片，ARGs的相对丰度和微生物的多样性呈现出下降趋势；普通最小二乘（OLS）分析显示，ARGs和MGEs有着显著正相关关系（P < 0.001）；结构方程模型（SEM）分析显示，生物炭主要通过影响MGEs影响ARGs的分布；ARGs与微生物存在显著相关（P < 0.05），表明微生物群落是影响ARGs的主要因素之一；粪便堆肥的施用会增加土壤的抗生素抗性，但在植物内生菌中没有观察到显著变化；生物炭的添加并没有降低生菜内生菌抗生素抗性基因丰度，相反单独添加的生物炭在叶片组织中增加了四环素抗性基因，表明单独添加生物炭不足以降低土壤-生菜系统的抗生素抗性风险。此外，从植物样品中检测到20种潜在的人类病原菌，说明食用生菜存在将人类暴露于病原菌感染的风险。该研究将为阐明和理解环境抗生素抗性污染传播到人体的环境行为和健康风险提供数据基础。