葛源，男，研究员，博士生导师，“土壤污染与生物响应”研究组组长。2009年博士毕业于中国科学院生态环境研究中心，同年赴美国加州大学圣芭芭拉分校从事研究工作，分别担任Assistant Specialist和Associate Specialist，于2015任生态环境研究中心研究员。研究成果发表于《PNAS》、《ISME Journal》、《Environmental Science & Technology》、《Environmental Microbiology》、《Environmental Science: Nano》等国际主流学术期刊。担任我国土壤学会土壤生物与生物化学专业委员会委员、生态学会微生物生态专业委员会委员，并担任SCI期刊Journal of Soils and Sediments编委、栏目编辑。

研究方向：典型扰动条件下土壤微生物群落的结构与功能演替及适应机制；微生物参与的土壤污染物转化消减过程与机制。

联系方式：Email：yuange@rcees.ac.cn；电话：010-62913536

纳米颗粒诱导土壤微生物抗生素抗性及其机制

亓琳 葛源

　　已有研究发现，土壤微生物在受到重金属胁迫对重金属产生抗性机制的同时，也可对抗生素产生抗性。然而，人工纳米材料被释放到土壤环境后，是否会诱导土壤微生物产生抗生素抗性及其潜在机制，在我们的研究工作之前尚无文献报道。为了回答这一科学问题，我们课题组通过二次暴露实验设计，发现预暴露于0、10、50、100 mg kg^-1纳米氧化镧（La₂O₃）、纳米氧化钕（Nd₂O₃）和纳米氧化钆（Gd₂O₃）的三种典型农业土壤，再次进行四环素暴露时（50 mg kg-1，36小时），之前纳米颗粒预暴露浓度越高的处理，四环素暴露所导致的土壤微生量和活性的降低越小，表明纳米稀土氧化物可诱导土壤微生物群落产生抗生素抗性。为解释为什么纳米稀土氧化物能够诱导土壤微生物抗生素抗性的增强，我们利用高通量定量PCR技术测定了190种抗生素抗性基因（ARG），发现纳米颗粒暴露可诱导土壤中ARG总丰度和多样性的增加，这是导致土壤微生物群落水平抗生素抗性增强的主因。进一步的分析表明，纳米颗粒的共选择作用和水平基因转移的增强，引起土壤中ARG总丰度和多样性的增加。该研究首次实验证明了人工稀土氧化物纳米颗粒可通过共选择和基因水平转移机制，促进ARG在土壤微生物之间的传播和富集，进而诱导土壤微生物群落抗生素抗性，从新的角度揭示了人工纳米材料被人忽视的一种潜在环境风险，对于指导人工纳米材料的安全生产和应用，进而降低其对生态环境和人类健康的负面影响具有重要意义。

纳米稀土氧化物诱导土壤微生物群落产生抗生素抗性的机制解析

组长  葛源 研究员

工作人员

重要成果： 

1. Qi, L; Ge, Y*; Xia, T; He, J-Z; Shen, C; Wang, J; Liu, Y-J. Rare earth oxide nanoparticles promote soil microbial antibiotic resistance by selectively enriching antibiotic resistance genes. Environmental Science: Nano, 2019, 6(2): 456-466.

2. Li, Y; Chen, Z; He, J-Z; Wang, Q; Shen, C; Ge, Y*. Ectomycorrhizal fungi inoculation alleviates simulated acid rain effects on soil ammonia oxidizers and denitrifiers in Masson pine forest. Environmental Microbiology, 2019, 21(1): 299-313.

3. Ge, Y; Shen, C; Wang, Y; Sun, Y-Q; Schimel, JP; Gardea-Torresdey, JL; Holden, PA*. Carbonaceous nanomaterials have higher effects on soybean rhizosphere prokaryotic communities during the reproductive growth phase than during vegetative growth. Environmental Science & Technology, 2018, 52(11): 6636-6646.