Page 125 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 胡劲召等：磺胺甲恶唑胁迫下人工湿地植物与根际微生物的响应 · 1481 ·

择 2 个菌属（相对丰度均大 于 1%）进行分析。优势 菌属 (Rhodanobacter)、硫单胞菌属 (Thiomonas 成
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)
菌属主要 为 unclassified_f_Burkholderiaceae (丰度为 为新的优势菌属。温慧洋 [50 ] 在研究中发现， A 硫单
9.41%)、 耐 热 单 胞 菌 属 (Thermomonas ， 丰 度为 胞菌属相对丰度的升高可能会导 致 SM X 中 S=O
6.70%)、不粘柄菌属 (Asticcacaulis，丰度 为 6.19%)。 双键发生断裂，进而提高抗生素的去除效率。
SM 浓度 为 0 mg/ 时唐菖蒲根际微生物主要优势 2.5 微生物群落代谢功能预测
X
L
菌属为耐热单胞菌属、柠檬酸杆菌属 (Citrobacter)， 通 过 PICRUS 对抗生素胁迫下植物根际微生物
t
风车草根际微生物主要优势菌属为德沃斯氏菌属 群 落 level 水平代谢功能进行预测，结果如 图 6 所
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(Devosia)、鞘氨醇菌属 (Sphingomonas)。添 加 1、50 示。由 图 6 可知， 当 SM X 浓度 为 1 mg/ 时，唐菖
L
mg/L SM 后，根际微生物群落的菌属丰度发生不同 蒲、风车草微生物代谢功能基因丰度大 于 SM 浓度
X
X
的变化。唐菖蒲中耐热单胞菌属、unclassified_f_ 为 50 mg/ 时。微生物细菌的生物降解和代谢功能
L
Burkholderiacea 的丰度先降低后升高，说明伯克 基因随 着 SM X 浓度升高而降低。Zhan 等 [51 ] 研究
g
e
霍尔德氏菌属逐渐成为磺胺耐药菌；而柠檬酸 发现，抗生素浓度会显著影响植物根系中参与无机
杆 菌 属 的 丰 度 随 着 SMX 浓 度 的 增 加 而 降 低 。 离子、碳水化合物的转运及核苷酸和氨基酸的转
unclassified_f_Burkholderiacea 作为变形菌门中具 化、代谢等功能基因的丰度。微生物群落代谢功能
e
有代表性的菌科，其中大部分菌属具有发酵代 变化是复杂的，结合本研究结果可知，不同浓度的抗
谢作用。Q 等 [49 ] 在研究中也发现 unclassified_f_ 生素对于微生物群落代谢功能的影响不同，磺胺甲
i
Burkholderiacea 可能 对 SM 中的苯环降解起到关 恶唑对微生物代谢功能变化的影响，是否有利于提
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X
键作用。在风车草对照组中发现的优势菌属，在添 高某些微生物的生存能力有待进一步研究。
加 1 和 50 mg/ 的 SM 系统内发生了变化，罗河杆
L
X

注：右侧数值为丰度取对数后的结果。
图 6 微生物群落代谢功能基因丰度
Fig.6 Metabolic gene abundance in microbial community

3 结论 度的升高，促进植物体 内 RO 的产生，抑制植物抗
S
氧化酶系统。低温胁迫下，植物体 内 RO 含量逐渐
S
（1） 种人工湿地植物中，唐菖蒲和风车草对
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升高，植物抗氧化酶活性逐渐降低，植物抗氧化酶系
1～100 mg/L SM 的去除率较高，平均去除率分别
X
为 27.45%～45.32%、35.87%～61.48%。二者根系发 统受到抑制。
达，具有较强的耐污能力和较高的地上部分生物量， （3）唐菖蒲和风车草根际微生物群落组成在门
能够很好地适应和耐受抗生素环境，生物代谢活 水平上变化较明显，SM 浓度升高时，变形菌门、厚
X
性高。 壁菌门成为优势菌门，二者可能 对 SM 降解起着重
X
（2） 在 SM X 胁迫下， 当 SM X 浓度高 于 30 mg/L 要作用；在属水平上，伯克霍尔德氏菌属和硫单胞菌
时，唐菖蒲和风车草的根系活力显著下降， 且 SMX 属的富集可能 对 SM X 的降解起到关键作用。对微
浓度越大，根系活力受抑制程度越强。随 着 SM 浓 生物群落代谢功能进行预测发现，不同浓度抗生素
X