Microbiome:揭示中国蜜蜂肠道抗药性类群分布规律及传播机制

来源：中国农业大学，2022-05-06 09336007

中国农业大学食品学院郑浩研究组(zhenghaolab.com)在生物学顶级期刊《微生物组》(微生物组)上发表了一篇文章《地理学》

中国农业大学(zhenghaolab.com)食品学院郑浩研究组在顶级学术期刊《组》(微生物组)上发表了一篇文章，geographic resist me profiling in the honey bee Microbiome rewards resistance gene transfer conflicted by mobilized plastics。本研究通过分析不同地区的东西方蜜蜂肠道菌群，全面分析了我国蜜蜂肠道菌群的组成和多样性，发现了蜜蜂肠道菌群作为耐药基因和环境抗生素压力的蓄水池的潜在生物学功能。通过比较不同地区、不同蜂种的抗药性基因组成差异，分析了生活环境和饲养方式对肠道抗药性群体的影响。而且发现蜜蜂肠道细菌可以通过质粒介导的水平转移获得和传播抗生素耐药基因，这可能会促进耐药基因在蜜蜂肠道细菌和环境之间的传播和富集，并可能对蜂群健康、生态环境和人类健康造成威胁。

蜜蜂作为重要的传粉者，在自然生态系统和作物的植物授粉中起着基础性的作用，将生态环境与人类食物链连接起来。在离蜂巢3公里范围内的授粉过程中，蜜蜂与环境和环境微生物相互作用。环境抗性细菌和相关抗生素抗性基因(ARGs)可以在环境细菌和肠道细菌之间转移。中华蜜蜂和意大利蜜蜂是我国饲养数量最多的两种蜜蜂。东方蜜蜂是中国特有的东方蜜蜂群体，其肠道耐药基因组成尚不清楚。更何况中蜂主要采用传统的养蜂方式，蜂群保持半自然状态，相对独立，受人工驯化蜂群的影响较小。这是探索不同地区蜜蜂肠道菌群抗生素抗性基因区域分布的良好模型。

在这项研究中，研究人员使用Megares抗性基因数据库来分析蜜蜂肠道样本的宏基因组。测序数据样本包括来自中国14个省市的94份中蜂肠道样本和来自吉林省的32份西蜂肠道样本。研究人员在蜜蜂肠道菌群中发现了大量不同种类的抗生素抗性基因，不同蜜蜂物种中抗生素抗性基因的组成和丰度存在显著差异，不同地区蜜蜂肠道菌群中抗生素抗性基因的组成和丰度也存在不同程度的差异。

值得注意的是，strA和sul2基因广泛存在于蜜蜂肠道中，这些基因共同组成了一个与IncQ质粒高度同源的基因片段，可能是外源IncQ质粒片段整合到蜜蜂肠道细菌基因组中所致。此外，在移动基因mobABC和复制相关基因repABC中删除了大片段，与课题组前期工作中发现的卫星质粒机制相呼应(张等2019 Nat Commun)。

本研究首次证明了蜜蜂肠道细菌具有富集和传播抗生素耐药基因的能力，并提出蜜蜂可以作为一种新的模式动物来研究抗生素耐药基因在肠道微生物中的传播和进化机制。中国农业大学食品学院博士生孙会会为论文第一作者，植物保护学院昆虫多样性与基因组学团队张学和食品学院教授郑浩为论文合著者。本研究得到了中国农业大学人才培养与发展支持项目、国家青年基金(32000346)和面上项目(32170495)的资助。

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