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研究揭示除草剂长期暴露对环境中微生物群落空间分布的影响

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  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育团队、CAAS-CIAT可持续农业联合实验室揭示了除草剂暴露对微生物多样性影响以及造成微生物群落结构差异的主要因素,该研究对除草剂残留风险准确评估与可行的污染修复策略具有指导作用。相关成果发表在《环境污染(Environmental Pollution)》杂志上。

  据阮志勇副研究员介绍,烟嘧磺隆是全球磺酰脲类除草剂市场的主导品种,自20世纪90年代被广泛应用于我国玉米田的禾本科杂草防除。然而,烟嘧磺隆的长期使用与暴露对土壤生态系统造成的影响尚不明确。

  该研究以烟嘧磺隆生产时间超过20年的某企业厂区环境样品为研究对象,利用高通量测序技术,分析烟嘧磺隆长期暴露下土壤、水体和污泥等不同样品中微生物群落结构组成与特征,以及相互作用网络关系。结果显示,样品的分布空间差异、氧含量、pH值和烟嘧磺隆浓度是造成厂区内微生物群落结构差异的主要因素。长期烟嘧磺隆暴露增加了细菌和古菌的α多样性。厂区环境样本中优势类群为拟杆菌门、放线菌门和变形菌门。基于微生物间相互作用关系构建了该厂区环境样本的细菌共发生网络,分离网络中关键节点微生物并构建了烟嘧磺隆降解合成菌群,网络分析与降解评价结果表明,红球菌不仅是烟嘧磺隆长期暴露环境中的关键菌属,还能提高合成菌群的降解效率。

  该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。(通讯员 金云翔)

  原文链接:

  https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119477

  

  

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