土壤健康是保障农产品质量安全的关键。农业资源与环境研究所高岩团队近期研究了土壤重金属污染导致微生物生态功能退化的机制,系统分离筛选出高镉(Cd)耐性的根系促生内生菌株,揭示了菌株耐受吸附Cd及强化水稻根系截留Cd的机制,在Journal of Hazardous Materials和科学通报上发表文章,获授权发明专利2项。
团队基于苏南某连片Cd污染农田的调查数据,在具有不同Cd浓度梯度的田块采集土壤样品,以邻近未污染农田为参照,利用细菌16S rRNA基因高通量测序、定量微生物元素循环芯片(QMEC)等技术,系统评价了Cd污染农田中土壤微生物区系的演替及土壤生态功能的退化。研究发现,Cd污染土壤中细菌多样性显著增加,变形菌门对多样性增加的贡献达54.4%;细菌多样性、变形菌门多样性及其相对丰度均与土壤Cd浓度显著正相关;随机森林模型显示,特征因子中变形菌门的丰度远高于其他类群,是土壤Cd污染最重要的指示类群。细菌共存网络分析显示,网络负相关连接比例与土壤Cd浓度显著正相关,表明Cd污染增强了菌群的竞争作用;拓扑结构分析显示,Connectors节点显著提升了网络对环境的应变性,且其丰度与土壤Cd浓度显著正相关;变形菌门在Connectors节点中的相对丰度显著高于其他拓扑结构的节点。上述结果表明Cd污染下土壤细菌群落结构与互作关系的演替主要体现为变形菌对Cd胁迫的高度适应。
文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389423018277
https://www.sciengine.com/CSB/doi/10.1360/TB-2023-0328
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/DzF2ATmSqt-PGSAkFS6-ow