刚毛藻作为水生生态系统的重要底栖初级生产者，其与细菌的复杂关系不仅影响水生生态系统的平衡，同时也驱动抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes, ARGs）的传播与演化。尽管前期研究已证实藻际微环境是水环境ARGs赋存与扩散的关键生态位，然而在自然条件下，刚毛藻不同生活阶段依赖性溶解性有机质（DOM）释放如何调控藻际附生浮游植物与细菌群落的组装过程、藻-菌互作模式及其介导的抗性组动态，目前仍缺乏系统认识。

为阐明上述科学问题，中国科学院水生生物研究所吴辰熙研究员团队聚焦于贫营养湖泊-青海湖刚毛藻水华现象，综合野外调查与室内共培养实验，探究了不同形态刚毛藻（附着型、漂浮型和腐解型）相关DOM对其附生群落演化的调控作用，并重点分析了伴生种群落结构变化对湖滨带ARGs传播的影响。研究结果表明，刚毛藻藻际微环境在DOM释放与化学转化的驱动下，发挥着动态“基因孵化器”的功能。尤其在低氧衰亡阶段，DOM组成由易降解的蛋白质类物质向难降解的类富里酸物质转化。该DOM特征驱动了低多样性、高功能性的特定附生群落的富集，其中以不动杆菌属等细菌为优势类群。与高细胞密度促进水平基因转移（HGT）的预期相反，本研究发现藻际微环境中ARGs的增殖主要依赖垂直基因转移（VGT）。这一机制可解释为：DOM介导了对特定细菌宿主的选择性富集，其增殖进而促进了染色体相关耐药决定因子的传播。因此，藻际微环境积累了独特且高度富集的耐药基因组，而周围水体中的耐药基因组则具有更高多样性且主要由HGT过程主导。

图1 图文摘要

图2 不同形态刚毛藻DOM组成对水体细菌群落的影响

该研究成果以“Cladophora drives the evolution of its epiphytic communities and antibiotic resistome in the littoral zone of Qinghai Lake”为题发表于Water Research（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125530）。水生所贾佳助理研究员为论文第一作者，吴辰熙研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划和青海省重点研究和基础研究计划的资助。