Constructed wetlands (CWs) have been used to remove organic pollutants including antibiotics based on the roles of plants and microbial communities, but how rhizosphere and bulk substrate-associated microbiomes respond to antibiotics during biodegradation have seldom been researched. The effects of sulfonamides (SAs) on the microbiome composition in different compartments, namely rhizosphere, near rhizosphere and bulk substrate, in CWs planted with either Cyperus alternifolius, Cyperus papyrus or Juncus effuses were evaluated using specially designed rhizoboxes and 16S rRNA gene high-throughput sequencing. Results revealed that wastewater-borne SAs significantly reduced the microbial biodiversity in CWs, and inhibited the functional bacterial groups related to sulphur and nitrogen cycles. On the contrary, SAs significantly enriched methylotrophs with potential to initially biodegrade SAs, such as Methylosinus, Methylotenera, Methylocaldum and Methylomonas, and such enrichment was more significant in rhizosphere than in bulk substrate. The network analysis indicated that a more complex network in bulk substrate was more fragile to SA stress. The presence of wetland plants significantly influenced the bacterial community structure in CWs, but in the same compartment, the difference among the three plants species was not obvious. Wetland plants ensured the stability of rhizosphere microorganisms and increased their ability to tolerate SA stress. The present study enhances our understanding of the importance of plant-bacteria interactions in CWs and responses of substrate microbiome to antibiotics.

中文翻译：

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在具有不同植物物种的人工湿地中，根际和基质微生物群对废水中磺酰胺的响应。

基于植物和微生物群落的作用，人工湿地（CWs）已被用于去除包括抗生素在内的有机污染物，但很少研究根际和与基质相关的微生物群落在生物降解过程中对抗生素的反应。使用专门设计的根瘤菌盒和16S rRNA基因高通量评估了在种植了莎草，莎草纸莎草或Juncus渗出液的CW中，磺酰胺（SAs）对不同区室（即根际，根际附近和散装基质）中微生物组组成的影响。排序。结果表明，废水中的SA显着降低了CW中微生物的生物多样性，并抑制了与硫和氮循环相关的功能细菌群。相反，SAs显着富集了甲基营养菌，具有最初降解SA的潜力，例如甲基肌球菌，甲基化菌，甲基本地化菌和甲基单孢菌，而在根际中这种富集比在散装基质中更重要。网络分析表明，块状基材中更复杂的网络对SA应力更脆弱。湿地植物的存在对CWs中细菌群落结构有显着影响，但在同一室内，三种植物之间的差异并不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。如甲基尿，甲基甲虫，甲状体和甲基单孢菌，这种富集在根际中比在大量基质中更显着。网络分析表明，块状基材中更复杂的网络对SA应力更脆弱。湿地植物的存在对CWs中细菌群落结构有显着影响，但在同一室内，三种植物之间的差异并不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。如甲基尿，甲基甲藻，甲基本地霉和甲基单孢菌，这种富集在根际中比在大量基质中更显着。网络分析表明，块状基材中更复杂的网络对SA应力更脆弱。湿地植物的存在对CWs中细菌群落结构有显着影响，但在同一室内，三种植物之间的差异并不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。网络分析表明，块状基材中更复杂的网络对SA应力更脆弱。湿地植物的存在对CWs中细菌群落结构有显着影响，但在同一室内，三种植物之间的差异并不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。网络分析表明，块状基材中更复杂的网络对SA应力更脆弱。湿地植物的存在对CWs中细菌群落结构有显着影响，但在同一室内，三种植物之间的差异并不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。三种植物之间的差异不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。三种植物之间的差异不明显。湿地植物确保了根际微生物的稳定性，并提高了其耐受SA胁迫的能力。本研究增强了我们对植物与细菌相互作用的重要性以及底物微生物组对抗生素反应的理解。