我校严剑芳博士在根际氮转化影响菜心植物吸收累积抗生素方面取得新进展，相关成果以“Mechanism and Association between Microbial Nitrogen Transformation in Rhizosphere and Accumulation of Ciprofloxacin in Choysum (Brassica parachinensis)”为题在线发表在国际环境类顶级期刊Environmental Science & Technology上，该期刊最新影响因子为11.357。严剑芳博士为该论文的共同第一作者（排第一）。

菜心不同品种的根际氮素转化利用与其地上部的CIP积累量存在显著相关性。低积累品种根际硝态氮的微生物产生和植物利用多、铵态氮对应的转化利用少，其地上部CIP积累也少，而高积累品种则表现相反趋势（图 1）。这一根际氮转化过程及CIP积累差异与两个菜心品种根际的微生物群落结构及组装过程有关。在CIP胁迫下，低积累菜心品种根际将招募更多的硝化基因 (nxrA) 宿主细菌，同时抑制携带反硝化基因（narG）的细菌群，使其根际微生物组装过程由随机为主转变为确定性为主（图 1）。硝化螺菌NOB是典型的nxrA基因宿主，喜好低酸性和低浓度亚硝酸盐环境。低积累品种根际的低分子有机酸分泌物含量较低，有利于NOB菌群定殖。该菌群的富集以及反硝化微生物的抑制促进了低积累品种根际硝态氮的产生，从而供给植株吸收利用。低积累品种对硝态氮的吸收利用过程中，硝态氮能与CIP竞争跨膜能量及质子，从而抑制CIP的吸收积累，使其呈现地上部CIP低积累特征。

图 1. 品种特异性CIP积累与菜心根际氮转化之间关联的机制示意图。

注：实线和虚线分别表示LAV和HAV。线条的红色和蓝色分别表示促进和抑制，线条越粗代表效果越大。

该研究首次强调了根际微生物在调控作物吸收累积抗生素方面的重要作用，从植物-微生物互作角度阐明了品种依赖的根际微生物细菌群落组装以及氮素转化和利用过程，揭示了该系列过程影响作物地上部积累CIP的机理。研究结果为深入理解低积累作物品种的形成机理提供了新的视角，揭示了根际微生物介导的氮转化过程对作物吸收积累新污染物的重要影响。