农业环境科学学报

作者：丁静,陈伟光,陈宇婷,何岸飞,姜晶,盛光遥

单位：苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009,苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009,苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009,苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009,苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009,苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009

关键词：生物炭,枯草芽孢杆菌,镉胁迫,转录组,分子机制,

基金：江苏省自然科学基金项目（BK20180967）；城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室（苏州科技大学）开放课题（2021KF05）；江苏省双创团队项目（2018—2017）；江苏省双创博士项目

为了探究生物炭添加前后枯草芽孢杆菌应对镉胁迫的分子机制，本研究基于转录组测序，对比分析了枯草芽孢杆菌在4种体系（正常体系、镉胁迫体系、生物炭体系、生物炭-镉胁迫体系）中的基因表达差异。结果表明：在镉胁迫压力下，枯草芽孢杆菌共产生1 932个差异表达基因，其中上调基因967个，下调基因965个。枯草芽孢杆菌的代谢活性受到明显抑制，但是其鞭毛组装和细菌趋化性通路明显增强，离子转运和阳离子跨膜转运蛋白功能条目的基因表达也呈现上调，说明枯草芽孢杆菌通过上调细胞运动及离子转运相关基因的表达来规避镉毒性压力。相比于镉胁迫体系，在生物炭-镉胁迫体系中，细菌共产生1 541个差异表达基因，其中上调基因691个，下调基因850个。生物炭的存在增强了枯草芽孢杆菌生物过程、细胞组分和分子功能基因的表达，枯草芽孢杆菌物质和能源代谢相关通路的基因表达均呈现上调，并且细菌体内镉抗性基因czcD、cadA和膜功能相关差异基因的表达也以上调为主，说明生物炭可以缓解镉胁迫对枯草芽孢杆菌的毒性效应，并可刺激枯草芽孢杆菌的金属抗性能力。

来源：2023年第10期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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