咪唑类杀菌剂投入土壤中咪唑类抗菌药物抗性菌形成及其迁移性

杀菌剂使用与人体病原菌抗药性关系是近期从流行病学角度提出的新命题，但其中的形成机制和传播途径有待科学解析。本项目在咪唑类杀菌剂多菌灵施用频率高且量大、禽蓄有机肥投入大的设施菜地系统中，研究：1）多菌灵使用与咪唑类抗菌药物抗性菌形成；2）禽蓄有机肥投入与抗生素抗性菌形成；3）多菌灵和禽蓄有机肥共投入土壤中的抗性菌与交叉（或多）抗性；4）抗性细菌功能基因定位及其转移性；5）抗性菌在土壤-蔬菜系统中的迁移性；6）不同年份棚龄设施土壤中抗性菌发展特征。阐明咪唑类杀菌剂使用与土壤中存在的病原菌对咪唑类抗菌药物抗性形成的关系，揭示咪唑类杀菌剂和畜禽有机肥共投入土壤中咪唑类抗菌药物-抗生素交叉（或多）抗性菌的形成，明确抗性基因在土壤细菌间转移与传播机制及抗性菌从土壤至蔬菜作物的迁移性，为病原菌抗性的认识提供全新的视角，其结果可为药物抗性问题的预防和管理提供新思路。

杀菌剂使用与人体病原菌抗药性关系是近期从流行病学角度提出的新命题，但其中的形成机制和传播途径有待科学解析。项目围绕田间土壤中烟曲霉抗药性及其与杀菌剂使用关系问题，研究了作物和土壤中抗多菌灵的烟曲霉的抗性、抗性菌株对多菌灵和奥硝唑的代谢及其机制、烟曲霉抗药性分子机制、多菌灵诱导的烟曲霉抗性、抗性菌株在番茄-土壤系统中的可迁移性等。同时，开展了禽蓄有机肥投入与抗生素抗性菌形成以及不同年份棚龄设施土壤中抗生素抗性菌发展特征等研究。.结果显示，抗多菌灵的烟曲霉对奥硝唑、甲硝唑、罗硝唑、塞克硝唑、地美硝唑（MIC ≥ 500 mg/L）和替硝唑（MIC=100 mg/L）等咪唑类抗真菌药物产生了交互抗性。长期接触农用唑类杀菌剂，烟曲霉面临选择压力，易对多菌灵产生抗性，且对与农用唑类杀菌剂结构类似的医用咪唑类抗真菌药物产生高水平的交互抗性。.烟曲霉的抗药性存在2种途径：1）代谢抗性 如菌株YT可代谢6种抗真菌药物，通过脱卤、氧化还原作用使奥硝唑转化为1-（2-羟丙基）-2-甲基-5-硝基咪唑和2-甲基-5-氨基咪唑；2）cyp51A突变 包括40位的氨基酸由V-G、54位的氨基酸由G-V、G-E，236位的氨基酸由M-V、248位的氨基酸由N-T、297位的氨基酸S-T、54位和297位保守氨基酸的突变等。. 烟曲霉在土壤-作物系统中可发生迁移，土壤中的烟曲霉可迁移至番茄叶片和果实。. 大棚土壤样品中ARGs相对丰度是大田土壤的5.5-8.9倍，其优势ARGs是MDR、MLS、吖啶类、四环素类、膦胺霉素类等，大棚土壤中MDR基因相对丰度比大田土壤高4.7-12.5倍。大棚土壤中ARGs相对丰度随着大棚棚龄的上升而逐步增加，大棚土壤中抗性人类病原菌相对丰度也随着大棚棚龄的上升而逐步增加。揭棚处理能显著缩减MDR基因丰度。. 项目研究结果基本明确了田间土壤烟曲霉对多菌灵等咪唑类杀菌剂和咪唑类抗真菌药物的抗药性及其机制、烟曲霉抗药性与多菌灵等咪唑类杀菌剂使用之间的关系、多菌灵诱导可导致烟曲霉的抗药性、烟曲霉在番茄-土壤系统中的可迁移性、禽蓄有机肥投入与抗生素抗性菌形成关系、设施棚龄与土壤中抗生素抗性菌发展的关系，为抗药性来源的认识提供了科学依据，也为抗药性管理提供可资参考的途径。