Divergent mechanisms of active antibiotic resistance gene enrichment in soil driven by pesticide diversity

生物 抗生素耐药性 基因 杀虫剂 抗性(生态学) 遗传学 生物技术 细菌 多样性(政治) 抗生素 土壤细菌 土壤微生物学 抗药性 微生物遗传学 细菌蛋白 遗传多样性 微生物学 细菌遗传学 抗药性 基因转移 抗药性 生物多样性 微生物 基因组
作者
Yi-Fei Wang,Jiayang Xu,Yanjie Liu,Bang Ni,Tian-Lun Zhang,Hui-Ling Cui,Fuzhen Qi,Min Qiao,Hong-Zhe Li,Michael R. Gillings,Yong‐Guan Zhu,Dong Zhu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-026-75445-3
摘要

Antimicrobial resistance is an escalating global threat, with soils serving as reservoirs and conduits for the dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs). Pesticide use in agriculture contributes to ARG proliferation, and ~60% of agricultural soils contain multiple pesticide residues. However, how pesticide diversity influences ARG dynamics in active microbial populations (active ARGs) remains unclear. Here, we evaluate the effects of pesticide diversity on active soil ARGs through a long-term field experiment integrating bioorthogonal non-canonical amino acid tagging (BONCAT), fluorescence-activated cell sorting (FACS), and metagenomics. We show that both low and high pesticide diversity significantly increase active ARG abundance relative to untreated control, whereas total ARG levels remain largely unchanged. The underlying mechanisms differ with pesticide diversity. At low diversity, active ARG co-selection via efflux pumps in Acinetobacter baumannii is a prominent mechanism. At high diversity, elevated reactive oxygen species and SOS responses promote horizontal gene transfer of active ARGs, as validated by culture experiments. These findings demonstrate that increasing pesticide diversity accelerates the emergence and dissemination of active ARGs, highlighting the need for integrated pesticide management strategies that consider both application intensity and diversity to mitigate resistance risks under the One Health framework. Here, the authors conduct a long-term field experiment to show that applying diverse pesticide mixtures increases active antibiotic resistance genes in soils. Low pesticide diversity co-selects for specific resistance genes, whereas high diversity accelerates spread between bacteria via horizontal gene transfer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Cxxxx完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
6秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
6秒前
阔达之卉完成签到 ,获得积分10
8秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
11秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
11秒前
KaK发布了新的文献求助30
12秒前
清爽的口红完成签到,获得积分10
13秒前
回穆完成签到 ,获得积分10
14秒前
脑洞疼应助范拽拽采纳,获得10
18秒前
蛋包饭完成签到 ,获得积分10
19秒前
木卫二完成签到 ,获得积分10
19秒前
可靠映秋完成签到,获得积分10
22秒前
isedu完成签到,获得积分0
26秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得30
27秒前
27秒前
28秒前
zhy_methane完成签到 ,获得积分10
31秒前
南风完成签到 ,获得积分10
32秒前
等待念之完成签到,获得积分10
33秒前
香锅不要辣完成签到 ,获得积分10
34秒前
Jerryww完成签到 ,获得积分20
35秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
35秒前
韶绍完成签到 ,获得积分10
36秒前
笨笨罡完成签到 ,获得积分10
36秒前
KaK完成签到 ,获得积分10
36秒前
默默的香菇完成签到 ,获得积分10
38秒前
夏同学完成签到 ,获得积分10
39秒前
41秒前
xiaoxiao完成签到 ,获得积分10
41秒前
little2000完成签到 ,获得积分10
42秒前
miaotiao完成签到 ,获得积分10
44秒前
二牛发布了新的文献求助10
46秒前
外向的斑马完成签到 ,获得积分10
47秒前
oyly完成签到 ,获得积分10
47秒前
今天也要好好学习完成签到,获得积分10
53秒前
JSEILWQ完成签到 ,获得积分10
57秒前
59秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
59秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7732507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283320
关于积分的说明 20156789
捐赠科研通 7310005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304137
关于科研通互助平台的介绍 2456970
邀请新用户注册赠送积分活动 2313268