氨氮对牛粪厌氧消化中四环素类抗性基因丰度及其驱动因子的影响

作者：王秀君; 朱文博; 朱天娇; 张秋萍; 庞小可; 许继飞^*

来源：农业环境科学学报, 2023, 42(05): 1139-1147.

• 四环素类抗性基因
• 牛粪
• 厌氧消化
• 氨氮浓度
• 水平基因转移

为探究氨氮浓度对高温厌氧消化中四环素类抗生素抗性基因(Tetracycline resistance genes,TRGs)绝对丰度变化及其微生态机制,设置氨氮浓度为600、1 100 mg·L-1和1 600 mg·L-1的牛粪高温厌氧消化体系,分析了TRGs、可移动遗传元件和细菌群落结构的变化特征及三者之间的关系。结果表明:氨氮浓度为600 mg·L-1和1 100 mg·L-1时,高温厌氧消化的产气速率和总产气量相似;氨氮浓度为1 600 mg·L-1时,二者均受到抑制。tetC、tetO、tetQ、tetT和tetX的丰度在不同氨氮浓度条件下均减少,但tetA和tetG的丰度在氨氮浓度为1 600 mg·L-1条件下增加了1.05倍和1.85倍。不同处理中细菌群落差异明显,TRGs潜在宿主菌的种类和数目均改变。相关性分析表明TRGs潜在宿主菌的差异可一定程度解释TRGs的丰度变化,但tetA和tetG丰度在氨氮浓度为1 600mg·L-1条件下的增加主要与intI1和intI2的增长有关。综上所述,牛粪中较高的氨氮浓度会增加高温厌氧消化过程中TRGs通过水平基因转移途径增殖的可能性,从而增加TRGs传播的风险。

• 单位
  山西师范大学; 南开大学; 环境科学与工程学院; 生命科学学院; 内蒙古大学