抗生素抗性基因（ARGs）作为一类新污染物，因其传播扩散快、生态风险高，已成为全球环境科学领域的研究热点。海洋环境是抗性基因的重要天然储库，不同海岸带生境的水文条件、生物群落等差异显著，致使抗性基因的分布与传播特征存在明显空间差异。针对海岸带典型生境抗性基因的环境行为与生态风险问题，中国科学院烟台海岸带研究所海岸带微生物与生物资源利用研究组（胡晓珂研究团队）聚焦深海养殖、滨海湿地等典型海岸带生境，系统开展了抗性基因丰度变化、宿主分布及传播风险的研究，为海洋养殖环境监管、海岸带生态保护与污染风险管控提供了重要技术理论与数据支撑。

深海养殖是现代海洋渔业的核心发展模式，其饲料投喂、药物使用等养殖活动引发的抗生素污染及其对周边水环境的生态影响备受关注。团队以广东珠海桂山岛海域卵形鲳鲹深海网箱养殖系统为研究对象，利用宏基因组组装与分箱技术，对比分析了深海网箱养殖前后水体和沉积物中抗性基因的变化情况。

结果表明，深海网箱养殖活动显著改变了海域抗性基因组成结构，二氨基嘧啶类、利福霉素类、氨基糖苷类、多重耐药类及莫匹罗星类抗性基因丰度较养殖前明显提升。宿主溯源分析显示，抗性基因的优势宿主菌群主要集中于γ-变形菌纲（占比超36%）和α-变形菌纲（占比约17%）。进一步研究发现，该海域大量抗性基因定位于质粒上，养殖活动后水体中质粒、病毒及移动遗传元件的丰度显著升高，证实深海养殖会提升抗性基因水平转移风险。该研究阐明了深海养殖场景下抗性基因的富集与传播风险，深化了对深海网箱养殖环境影响的认识，并为相关评价指标的完善提供了科学依据。

图1 养殖水体ARGs潜在宿主之间的映射关系

滨海海草床是典型的高生产力海岸带湿地生态系统，具有净化水质、维系生物多样性的重要生态功能，但其作为抗性基因储库的潜在风险长期被忽视。团队选取黄河三角洲典型日本鳗草（Zostera japonica）为研究对象，开展了四季连续定点采样调查，结合宏基因组测序技术，系统解析了沉积物中抗性基因、金属抗性基因（MRGs）及毒力因子（VFs）的时空分布特征、菌群宿主及共现关联机制。

结果显示，区域内优势抗性基因类型为外排泵类、氟喹诺酮类和脂肽类；γ-变形菌纲、红杆菌科、脱硫杆菌科为该海草床生态系统抗性基因的主要携带宿主。生态网络分析显示，海草植被区抗性基因平均丰度显著高于无植被区，季节上呈现"夏季＞秋季＞冬季＞春季”的趋势；海草植被区抗性基因—病原—毒力因子网络的复杂度、关联度显著高于无植被区，证明海草床可有效富集抗性基因与病原微生物，是滨海抗性基因的重要蓄积库。该研究阐明河口海草床抗性基因富集分布规律与生态特征，为湿地生态系统抗性基因的风险评估和安全管控提供了基础数据。

图2 黄河三角洲日本鳗草海草床生态系统抗性基因

上述研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金及中国科学院青年创新促进会等项目支持。

相关论文信息：

Zhang H , Han Y , Fang S ,Zhang S, Cheng M, Lin X & Hu X. 2025.Short-term deep-sea cage culture of Trachinotus ovatus increases mobility of antibiotic-resistance genes.Aquacultural Engineering, 111.https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2025.102591

Sun Y, Huang Y, Liu Q, Liu C & Hu X. 2026. Seagrass ecosystems as potential reservoirs of antibiotic and metal resistance genes in the Yellow River Delta, China. Marine pollution bulletin, 231, 119960.https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2026.119960