植物生长调节剂对通过接合和转化方式传递抗生素抗性基因的影响

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Effects of plant growth regulators on antibiotic resistance genes transfer through conjugation and transformation

抗生素抗性基因（ARGs）水平转移受植物生长调节剂（PGRs）影响。研究证实IAA（800 mg/L）通过提升细胞膜通透性和ROS积累显著增强接合转移效率，但同时导致宿主存活率下降99%；ETH（200 mg/L）和GA3（800 mg/L）则通过激活competence基因以浓度依赖方式提高转化效率，但对接合无显著作用。PGRs的效应具有浓度依赖性和途径特异性，可能加剧农业环境中ARGs的扩散，为抗药性防控提供新靶点。

　　

摘要

抗生素抗性基因（ARGs）因水平基因转移而加剧。在农业中广泛使用的植物生长调节剂（PGRs）可能会进一步加速这些基因在环境中的传播。然而，关于PGRs对环境ARG传播影响的研究仍然有限。本研究阐明了三种PGRs——吲哚-3-乙酸（IAA）、乙烯利（ETH）和赤霉素（GA₃）——通过接合和转化途径对ARG转移的影响。主要结果表明，尽管IAA（800 mg/L）使受体存活率降低了99%，但它显著增加了接合频率。这一效应与IAA诱导的细胞膜通透性增加和活性氧（ROS）积累有关。相反，ETH和GA₃对接合没有显著影响。在转化实验中，由于ROS引起的细胞毒性，IAA未能提高转化效率。相比之下，ETH（200 mg/L）和GA₃（800 mg/L）通过适度激活转化相关基因来提高转化效率。总体而言，PGRs的作用依赖于浓度并具有途径特异性：IAA主要通过增强膜通透性和ROS生成来促进接合转移，而ETH和GA₃则选择性地提高转化效率。这些发现表明PGRs可能是环境抗性传播的潜在驱动因素，从而为减轻农业生态系统中的抗性扩散提供了策略依据。

图形摘要

抗生素抗性基因（ARGs）因水平基因转移而加剧。在农业中广泛使用的植物生长调节剂（PGRs）可能会进一步加速这些基因在环境中的传播。然而，关于PGRs对环境ARG传播影响的研究仍然有限。本研究阐明了三种PGRs——吲哚-3-乙酸（IAA）、乙烯利（ETH）和赤霉素（GA₃——通过接合和转化途径对ARG转移的影响。主要结果表明，尽管IAA（800 mg/L）使受体存活率降低了99%，但它显著增加了接合频率。这一效应与IAA诱导的细胞膜通透性增加和活性氧（ROS）积累有关。相反，ETH和GA₃对接合没有显著影响。在转化实验中，由于ROS引起的细胞毒性，IAA未能提高转化效率。相比之下，ETH（200 mg/L）和GA₃（800 mg/L）通过适度激活转化相关基因来提高转化效率。总体而言，PGRs的作用依赖于浓度并具有途径特异性：IAA主要通过增强膜通透性和ROS生成来促进接合转移，而ETH和GA₃则选择性地提高转化效率。这些发现表明PGRs可能是环境抗性传播的潜在驱动因素，从而为减轻农业生态系统中的抗性扩散提供了策略依据。

图形摘要