近期，国际知名学术期刊Journal of Hazardous Materials（中科院大类一区Top，最新影响因子14.244）和NPJ Biofilms and Microbiomes（中科院大类一区Top，最新影响因子8.462）相继发表了我校生命科学学院李金天教授团队在矿山生态修复研究方面取得的新进展。
图1. Journal of Hazardous Materials论文摘要图
微生物的抗生素耐药性基因（ARGs）在各种环境中普遍存在，它们会随食物链进行传递，进而对生态系统功能乃至人类健康造成不良影响。今年6月初李金天教授团队首次揭示了全球矿山环境是微生物多药耐药性基因的热区（相关研究成果发表在微生物生态学国际顶级期刊The ISME Journal；论文链接https://www.nature.com/articles/s41396-022-01258-z）。在此基础上，该团队率先探究了生态修复措施对矿山环境中ARGs的影响。结果表明，生态修复措施不但可以显著降低ARGs在尾矿中的富集程度和可移动性（图1），而且能使ARGs宿主携带的致病因子基因的丰度显著减少，提高土壤微生物的多样性；而这些有利于ARGs消减的作用主要归因于尾矿中硫酸盐的还原及其耦联的土壤重金属毒性的降低。相关研究成果发表在Journal of Hazardous Materials（论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422020490）。
为了进一步揭示尾矿中驱动硫酸盐还原的关键微生物类群，该团队同时采用宏基因组和宏转录组方法探究了尾矿样品中的硫酸盐还原菌（SRB）。结果表明，生态修复后的尾矿中至少存在三个未被报道的SRB新属，酸杆菌门的SRB的多样性和相对丰度都高于δ-变形菌纲的SRB；部分酸杆菌门的SRB基因组中含有噬菌体的基因组，这些噬菌体的基因组能够编码多种与其宿主的糖苷水解过程和抗氧化胁迫相关的酶；酸杆菌门的一株SRB（也就是Ac.bin5）在转录本中的相对丰度最高（图2），其大部分基因都有较高的转录活性，很可能是驱动尾矿硫酸盐还原的关键物种。相关研究成果发表在NPJ Biofilms and Microbiomes（论文链接https://www.nature.com/articles/s41522-022-00333-9）。
图2. 硫酸盐还原菌（SRB）的转录情况
上述研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金、面上项目、青年项目以及广东省重点领域研发计划项目等的资助。两篇研究论文均以我校生命科学学院为第一和通讯作者单位；易歆竹博士和博士生文萍为Journal of Hazardous Materials论文的共同第一作者，李金天教授为该论文的唯一通讯作者；李金天教授和贾璞博士为NPJj Biofilms and Microbiomes论文的共同第一作者，梁洁良博士为该论文的唯一通讯作者。
撰稿丨李金天
审核丨阳成伟