动物科学学院吴银宝教授课题组在畜禽源抗生素抗性基因领域取得多项新进展

来源单位及审核人:动物科学学院 郭灼 编辑:李彦华审核发布:曾子焉 发布时间:2024-05-20

  近日,我校动物科学学院家畜生态研究室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室吴银宝教授课题组联合德国亥姆霍兹环境研究中心-UFZ在畜禽源抗生素抗性基因(ARGs)的传播规律、赋存特征和削减机制方面取得多项重要进展,相关成果以Article形式分别发表在国际著名学术期刊Environment International(中科院一区,影响因子11.8)、Microbiological Research(中科院一区,影响因子6.7)、Science of The Total Environment(中科院一区,影响因子9.8)和Waste Management (中科院二区,影响因子8.1)。

  课题组在国际著名学术期刊Microbiological Research上发表了题为“Community coalescence and plant host filtering determine the spread of tetracycline resistance genes from pig manure into the microbiome continuum of the soil–plant system”的研究论文,围绕种养循环模式下畜禽源ARGs传播的驱动机制开展研究,通过设计猪粪肥和灭菌猪粪处理,发现猪粪肥施用后土壤-植物系统中增加的ARGs主要来源于猪粪源细菌,且猪粪肥与土壤细菌在群落融合过程促进ARGs在土壤-植物系统的传播。研究对科学评估施用畜禽粪肥的ARGs传播风险及开发畜禽粪肥的安全利用技术具有重要意义。论文的第一作者为博士后温馨,通讯作者为我校的吴银宝教授和德国亥姆霍兹环境研究中心-UFZ的Anja Worrich博士。



  课题组在国际著名学术期刊Environment International上发表了题为“Priority establishment of soil bacteria in rhizosphere limited the spread of tetracycline resistance genes from pig manure to soil-plant systems based on synthetic communities approach”的研究论文,进一步解析猪粪源ARGs在土壤-植物系统的传播途径。课题组通过培养组学获得316株猪粪源细菌,经抗生素抗性表征筛选10株细菌,利用自下而上的还原论构建简化的猪粪源合成菌群(SynCom)在土壤-拟南芥无菌栽培系统的定殖模型,发现猪粪源细菌作为主要驱动因素通过直接定殖和水平传播途径促进ARGs在系统的传播,土壤细菌群落的优势效应限制了猪粪源细菌在根际的定殖从而阻控ARGs向植物的传播。研究成果对精准防控畜禽源ARGs的传播、落实遏制细菌耐药国家行动计划和促进种养循环农业的高质量发展具有重要意义。论文的第一作者为博士后温馨,通讯作者为我校的吴银宝教授和德国亥姆霍兹环境研究中心-UFZ的Anja Worrich博士。


  课题组在国际著名学术期刊Science of the Total Environment上发表了题为“Intramuscular therapeutic doses of enrofloxacin affect microbial community structure but not the relative abundance of fluoroquinolones resistance genes in swine manure”,发现生猪肌注治疗剂量的恩诺沙星后,在用药期结束时猪粪中的恩诺沙星和及其代谢产物环丙沙星的浓度达到最高,猪粪中的多重耐药类ARGs的占优势,Clostridium 和 Lactobacillus是肌注恩诺沙星后猪粪中ARGs主要宿主细菌。本研究为科学评估生猪治疗用药条件下的粪污抗性污染风险提供数据参考。文章第一作者为2021级硕士研究生李香会,通讯作者为吴银宝教授和温馨博士。


  课题组在国际著名学术期刊Waste Management上发表了题为“Removal of antibiotic resistance genes during swine manure composting is strongly impaired by high levels of doxycycline residues”,论文报道了强力霉素胁迫下猪粪堆肥过程中细菌群落的响应机制和ARGs的削减特征,证明了高浓度强力霉素胁迫显著降低了猪粪堆肥对ARGs的削减效果;通过宏基因组组装技术识别了猪粪堆肥过程中ARGs的潜在宿主细菌,分析了细菌染色体和质粒上的主要ARGs种类,论文成果对种养结合模式下畜禽粪肥的安全利用具有重要意义。论文的第一作者为博士后温馨,通讯作者为我校的吴银宝教授和德国亥姆霍兹环境研究中心-UFZ的Anja Worrich博士。


  以上研究工作得到了国家自然科学基金(32172781、31872401)、国家留学基金联合培养博士研究生公派项目(202008440654)、岭南现代农业科学与技术广东省实验室自由探索项目(NZ2021027)、广东省重点领域研发计划项目(2023B0202060001)、广东省自然科学基金面上项目(2023A1515110839)、茂名实验室科研启动项目(2021TDQD002)和广东省现代农业产业技术体系创新团队(2023KJ126)等项目的资助。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.micres.2024.127734

         https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108732

         https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169794

         https://doi.org/10.1016/j.wasman.2024.01.037


文图/动物科学学院

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