Concurrent stimulation of diflufenican biodegradation and changes in the active microbiome in gravel revealed by Total RNA
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The use of slowly degraded pesticides poses a particular problem when these are applied to urban areas such as gravel paths. The urban gravel provides an environment very different from agricultural soils; i.e., it is both lower in carbon and microbial activity. We, therefore, endeavored to stimulate the degradation of the pesticide diflufenican added to urban gravel microcosms amended with dry alfalfa to increase microbial activity. In the present study, alfalfa addition significantly increased the formation of diflufenican’s primary metabolite, 2-[3-(trifluoromethyl)phenoxy]nicotinic acid (AE-B), indicating stimulated biotransformation. The concurrent changes of the active microbial communities within the gravel were explored using shotgun metatranscriptomic sequencing of ribosomal RNA and messenger RNA. Although bacterial taxa remained dominant (87.0%–98.5% relative abundance), the alfalfa treatment led to a 4–5-fold increase in eukaryotic groups, including fungi and microbial grazers. Several microbial taxa potentially involved in the degradation of complex carbon compounds and aromatic pollutants—including Bacteroidetes , Verrucomicrobia , Sordariomycetes , Mortierellales , Tremellales, Sphingopyxis , and Phenylobacterium —increased in relative abundance following alfalfa amendment. Functional gene profiling revealed elevated expression of genes related to microbial activity and biomass production. Genes with potential roles in the breakdown of complex carbon structures (e.g., xylanases/chitin deacetylases) and in the transformation of aromatic compounds (e.g., ring-cleaving dioxygenases) were revealed. We conclude that complex carbon amendments can enhance the microbial activity, promoting the biotransformation of diflufenican in urban gravel environments. These findings provide new insights into the interactions between microbial community dynamics, gene expression profiles, and pesticide biotransformation in non-agricultural matrices. IMPORTANCE Pesticides used on urban areas, e.g., gravel paths, are likely to have different effects and fates than when these are used on agricultural soils. Hence, studies into the degradation of pesticides applied to urban matrices are needed. We have previously shown that metabolites of the persistent pesticide diflufenican are even more persistent in urban soils, and it has also previously been shown that these metabolites leach from gravel surfaces. The reasons behind this are that the urban gravel provides an environment very different from agricultural soils; i.e., it is both lower in carbon and microbial activity. In the present study, we, therefore, endeavored to stimulate the degradation of the pesticide diflufenican added to urban gravel microcosms amended with dry alfalfa to increase microbial activity, concurrently studying the changes in the active microbiome by Total RNA-metatranscriptomics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».