东寨港红树林沉积物与水体中抗生素抗性基因的组成特征分析

【目的】通过探索海南东寨港红树林抗生素抗性基因(ARGs)的分布情况及微生物和ARGs之间的关联特征,了解红树林的抗性污染现状,为环境中抗性基因风险评估提供理论支撑。【方法】采用宏基因组学技术,探索海南东寨港红树林沉积物与水体中抗生素抗性基因的组成、多样性以及与微生物的相互关系。【结果】利福平抗性基因rpoB mutants、达托霉素类药物抗性基因rpoC、氟喹诺酮类药物抗性基因mfd、氨基香豆素抗性基因alaS、乙酰氧基耐药基因EF-Tu mutants、大环内酯类抗性基因macB以及异烟肼耐药基因katG是海南东寨港红树林水域的优势基因。沉积物和水体中抗生素抗性基因种类组成相似,但水体中抗性基因的多样性皆高于沉积物。NMDS分析发现,沉积物与水体ARGs的组成、分布明显不同。ARGs与微生物类群的关联分析表明,α-变形菌纲、γ-变形菌纲、β-变形菌纲以及黄杆菌纲是与ARGs关联较强的主要微生物类群,占比高达70%。水体中抗性基因主要来源于α-变形菌纲、β-变形菌纲和黄杆菌纲,而沉积物中抗性基因主要来源于γ-变形菌纲和δ-变形菌纲。【结论】红树林沉积物和水体中具有不同的ARGs组成特征,沉积物与水体具有不同的抗性基因风险特征,因此对红树林耐药微生物和ARGs进行生态监测和治理时,除重点监测微生物的组成特征外,还应关注水体中ARGs的变化规律,从而预测海南东寨港红树林沉积物微生物的耐药性风险。