摘要[目的]解析小柴旦盐湖微生物群落的组成、多样性、功能代谢特征及其与环境因子的关联性,评估该群落的生态功能及潜在的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)储存库风险.[方法]采集湖水泥混合物样本,基于宏基因组测序技术,结合 non-redundant protein database(NR)、clusters of orthologous groups of proteins(COG)、kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)、carbohydrate-active enzymes database(CAZy)、comprehensive antibiotic resistance database(CARD)等数据库,对微生物物种组成、功能基因、代谢通路及抗生素抗性进行注释分析;利用基于 Hellinger 转化的主成分分析(transformation-based principal component analysis,tb-PCA)探究微生物群落与环境因子的关系.[结果]该盐湖微生物多样性较高(Shannon 指数 5.620-6.112),共鉴定出 16 850 个物种.细菌(相对丰度 91.89%)以假单胞菌门(57.22%)和拟杆菌门(14.64%)为优势菌门;古菌(3.77%)以广古菌门(92.64%)为绝对优势类群.病毒与真核群落分别由长尾噬菌体科与腐生性卵菌主导.环境因子关联分析表明,细菌群落分布主要受 Cl-驱动,而古菌群落则受Na+、Cl-和 SO42-共同驱动.功能注释显示,氨基酸与碳水化合物代谢最为活跃,糖基转移酶和糖苷水解酶基因丰度最高.同时,检出多种抗生素抗性基因,其中以外排泵机制(如 novA 基因)为主.[结论]小柴旦盐湖形成了结构复杂、功能协同的微生物生态系统,局部离子浓度差异是驱动细菌与古菌生态位分化的核心因素.为适应极端环境,微生物演化出保守渗透调节与灵活碳代谢相结合的生存策略.该生境中存在大量以主动外排泵为主的抗性基因,提示高盐环境可能作为 ARGs 的天然储存库,具有潜在的生态扩散风险.
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