科研进展

土壤抗生素抗性基因分布与传播机制研究获进展

发表日期:2025-09-23来源:生态与农业研究室

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抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型环境污染物,已成为国际社会共同面临的公共健康挑战。目前,相关研究多集中于人类活动密集区域,而对近自然生态系统中ARGs的分布与传播机制认知仍较为有限。

中国科学院西北生态环境资源研究院李玉强研究员团队在我国4300公里的范围内,针对森林、草原、沙漠等六类典型陆地自然生态系统,设立了42个采样点,运用宏基因组学方法,系统揭示了表层土壤中ARGs的分布特征与传播机制。

研究共检出18类129种亚型的土壤ARGs,平均丰度达724.9 ×/Gb。以四环素类(Tetracycline)、氨基糖苷类(Aminoglycoside)、糖肽类(Glycopeptide)及多重耐药(Multidrug)基因为主。研究结果表明,土壤中高风险ARGs占比极低。其中,aac(6′)-I是唯一被列为Rank I风险等级的基因,占比仅为0.78%,说明我国自然陆地生态系统中土壤ARGs对人类健康构成的直接风险较低。

进一步分析表明,ARGs的传播主要依靠水平基因转移(HGT),并与移动遗传元件(MGEs)显著相关。这表明MGEs在ARGs跨物种传播中起到关键驱动作用。此外,ARGs的扩散过程以随机性为主,而其宿主菌的分布则同时受随机性与确定性过程影响。

该研究首次建立了我国多类自然陆地生态系统中ARGs的分布基线,为深入理解抗生素抗性的环境来源、传播路径及健康风险提供了重要科学依据。

相关研究成果以Metagenomic profiling of antibiotic resistance genes in terrestrial ecosystems across China为题,发表于环境毒理学领域权威期刊Ecotoxicology and Environmental Safety。西北研究院段育龙副研究员为论文第一作者,李玉强研究员为通讯作者。该研究得到内蒙古自治区“揭榜挂帅”重大示范项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金及中国科学院青年创新促进会人才项目等资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.119096

主要研究结果

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