镉胁迫下土壤线虫肠道菌群的重构：多样性降低与结构稳定性增强的协同响应

《Journal of Hazardous Materials》：Cadmium-driven restructuring of soil nematode gut microbiota: Coordinated response of reduced diversity and enhanced structural stability

　　本文系统揭示了镉（Cd）作为关键驱动因子通过直接作用及土壤性质-细菌多样性介导的间接途径重塑线虫肠道菌群的双重效应：在降低微生物α多样性（p<0.05）的同时，通过增强物种互作（网络密度0.053→0.100）和核心菌群抗干扰能力实现结构稳定性提升，为重金属污染下的土壤生态系统适应机制提供新见解。

　　

Highlight

土壤线虫肠道菌群特征

经过初步过滤，所有样本（n=42）共保留6,587,726条序列，单个样本序列数在106,633至266,676之间。基于16S rRNA基因将这些序列聚类为24,928个扩增子序列变异体（ASVs），平均每个样本约594个细菌ASVs。在门水平上，变形菌门（Proteobacteria）占主导地位（75.97%），其次是厚壁菌门（Firmicutes，6.62%）、放线菌门（Actinobacteriota，3.79%）和拟杆菌门（Bacteroidota）。

重金属污染重塑土壤线虫肠道菌群组成

我们的研究揭示，土壤线虫的肠道菌群由一个跨重金属污染梯度保持稳定的保守核心群落构成。该核心群落绝对优势菌门为变形菌门，其次是厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和疣微菌门（Verrucomicrobiota）——这种门水平分布模式与先前在线虫中的研究发现一致。在科水平上，假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）、莫拉克斯菌科（Moraxellaceae）等优势类群同样与已有报道吻合。

Conclusion

本研究探讨了重金属污染对土壤线虫肠道微生物群的多样性、稳定性和聚集模式的影响，分析了关键驱动因素，揭示了重金属介导的肠道微生物群适应机制。肠道微生物群以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门为主。重金属降低了线虫肠道微生物群的多样性和组成稳定性。重金属和土壤性质对微生物群落结构有不同的影响。