4种蚯蚓肠道微生物对砷毒性的响应差异研究
蚯蚓肠道是微生物多样性的一个潜在存储库.砷对蚯蚓肠道微生物群落的影响已被证实,但砷在不同蚯蚓肠道菌群中生物转化的差异仍不清楚.为了进一步阐述土壤中广泛存在的低浓度砷(浓度为5,15,25 mg/kg)对不同种类蚯蚓肠道微生物影响的差异,将4种典型蚯蚓暴露于砷污染土壤后,测定其肠道微生物组成变化,并分析砷对不同蚯蚓肠道内砷富集、形态和砷生物转化基因的影响.结果 显示,所有蚯蚓组织内均存在明显的砷富集,其富集系数由高到低依次为:安德爱胜蚓(1.93)＞加州腔蚓(0.80)＞通俗腔蚓(0.78)＞湖北远盲蚓(0.52),蚯蚓组织和肠道内砷形态主要以无机砷为主,其中As (Ⅲ)含量比例＞80％,部分蚯蚓组织内还发现少量有机砷.4种蚯蚓肠道微生物群落在门水平上主要以变形菌、厚壁菌和放线菌为主,并与周围土壤细菌群落组成存在显著差异.同时,在土壤和肠道内共检测到17个砷转化基因,其中蚯蚓肠道内As(V)还原和砷转运相关基因相对丰度较高,而砷(去)甲基化基因丰度较低.此外,低浓度砷污染对蚯蚓生长无显著影响,却能引起蚯蚓肠道微生物群落的紊乱.蚯蚓种类和砷污染是引起蚯蚓肠道微生物群落组成变化的主要因素.综上,蚯蚓肠道是一个微生物介导的砷生物转化的重要热区,本研究拓展了我们对土壤动物肠道内砷生物地球化学行为的认知.
土壤动物;肠道微生物;多样性;砷形态;砷生物转化
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国家自然科学基金U1904204
2022-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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