日前,中國水產科學研究院南海水產研究所南海漁業微生物資源挖掘與利用課題組開展南海近海海域、深遠海和主要島礁瀉湖環境中抗生素抗性基因(ARGs)的多樣性和空間分布特征的研究取得重要進展,為進一步加強和推進南海海洋微生物資源的挖掘利用及其種源潛在風險評估提供了重要參考。相關研究成果以題為“Diversity, abundances and distribution of antibiotic resistance genes and virulence factors in the South China Sea revealed by metagenomic sequencing”發表于環境領域國際知名期刊《Science of the Total Environment》(中科院1區、IF 10.753,蘇浩昌為第一作者、曹煜成為通訊作者)。
該研究揭示了我國南海近海海域、深遠海和主要島礁瀉湖環境中ARGs的全譜信息及其豐度等空間分布特征,共檢測出16類140種ARGs,其中多重耐藥ARGs豐度最高,為120.8 ppm,其次為桿菌肽類、氨基糖苷類、beta內酰胺類、大環內酯類、四環素、氯霉素類和磺胺類ARGs。Circos分析結果顯示,對近海海域、深遠海及島礁瀉湖區中ARGs的最大貢獻者分別為Methylophaga、Acinetobacter、Psychrobacter,它們的貢獻率分別為41%、56%、25%;就ARGs總豐度而言,近海海域為312.9 ppm,比深遠海和島礁區高1.86-2.39倍(p< 0.05)。RDA分析結果顯示,硝酸鹽、鉛等環境因子與南海ARGs的豐度呈顯著正相關關系(p< 0.05)。NMDS分析結果顯示,南海海域ARGs的多樣性和豐度與地理位置顯著相關,以近海、深遠海和島礁區進行聚類。上述研究結果表明,人類活動可能對南海ARGs的豐度和空間分布產生重要影響,因而在南海深遠海及島礁區進行海洋漁業微生物資源的挖掘利用,在一定程度上有利于規避ARGs潛在風險干擾。
該研究得到中國水產科學研究院科技創新團隊項目(2020TD54)、廣東省基礎與應用基礎研究項目(2019B030302004)、農業財政專項“南海生物資源調查與評估”(NFZX2021)等項目資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152803

圖1 優勢ARGs及其貢獻菌群

圖2 ARGs豐度的NMDS分析

圖3 ARGs豐度與菌群的Procrustes分析