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抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs)作为新兴的环境污染物近年来引起了社会的高度关注。在畜禽养殖业中,由于长期而大量的使用抗生素用以防治疾病和促进动物生长,残留在粪便中的抗生素极大的诱导了ARGs的产生,而随着粪便在环境农田、土壤及河流中不断的传播扩散,不仅影响了环境土著微生物的多样性,而且可能进入周围植物和水系鱼类中,对公共健康构成极大的威胁。为了评估抗生素压力下粪便中ARGs在土壤环境中的行为规律,通过构建粪便-土壤-抗生素室内模型,研究抗菌药物的施加对粪便土壤中耐药基因消减的影响及菌群多样性的变化。同时,设计另两组平行实验组,用以研究在有蚯蚓的存在和无土著微生物影响下,耐药基因消减及菌群多样性的影响是否有差异。未处理原土壤设为空白对照,施加粪便后抗生素浓度设置三个组,0mg/kg(粪便组);0.5mg/kg(低浓度组);5mg/kg(高浓度组)。另外两组平行实验组中,蚯蚓添加为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida),实验土壤进行高压蒸汽灭菌。于抗菌药物暴露后第1,7、15、30、60天采集土样,提取宏基因组DNA,再运用实时荧光定量检测各类抗生素耐药基因的丰度,Illumina 454测序平台进行16S rDNA扩增子测序研究菌群多样性的变化。结果显示,添加猪粪后,土壤中各耐药基因(四环素类耐药基因:tet B,tet W,tet M;磺胺类耐药基因:sul1,sul2;质粒介导的氟喹诺酮类耐药基因(plasmid-mediated quinolone resistance,PMQ R):aac(6’)-Ib-cr,oqx A,qnrS)的丰度均有显著增加(P≤0.05)。试验期间,通过拟合对数回归模型=8)lnt+b来研究耐药基因的消减规律,耐药基因的消减效率通过m值进行比较(m值越大,消解越慢),蚯蚓的添加显著的加速了几乎所有耐药基因(低浓度oqx A除外)的消解。在抗生素胁迫下,抗生素耐药基因消减相较于空白组变慢,消解率与添加浓度有一定相关性。通过对比抗生素压力下,耐药基因在原土组、蚯蚓组和灭菌土组中的消解率,结果显示四环素类耐药基因tet B消解率最低,消解率与浓度呈反向相关;较于其他耐药基因,磺胺类耐药基因在抗生素压力下,消解率最慢,显示环境对其消解无明显效应(P>0.05);PMQR基因消解率与浓度无明显相关性,但是oqx A基因消解率高于另外两个PMQR基因。对本实验第1、30和60天的土壤组和蚯蚓组样品进行16S rDNA测序,结果显示,在抗生素选择压力下,土壤组菌群的多样性试验期间有较大波动,而蚯蚓的添加能在一定程度上增加土壤中菌群的丰度并且保持菌群的稳定。同时,针对OTU统计结果进行门和属分类结果显示,在门水平上,蚯蚓的添加并无显著性地改变各个门类群落的种类及丰度,即第1天Actinobacteria和Firmicutes占据主要地位,而在第30和60天中,Bacteroidetes占据主导地位。但在属分类水平上,蚯蚓的存在随着时间的变化极大的影响了属分类的菌群的种类及丰度,第1天的结果显示无差异,Corynebacterium占主要地位;第30天和第60天,原土组中占主导地位的属为Lysobacter,而蚯蚓组第30天为Luteimonas,第60天为Rhodanobacter。可知,蚯蚓的活动影响了土壤中菌群结构。总之,本文通过不同的处理方法(施粪,抗菌药物胁迫,添加蚯蚓及土壤灭菌),初步探讨对土壤中抗生素耐药基因蓄积及消减的差异性,施粪和抗生素胁迫均显著增加ARGs的丰度。粪便及蚯蚓的添加提高消减速率,而抗菌药物和灭菌减慢消减。蚯蚓组菌群多样性增多,而均属种类也发生了改变。结合具体耐药基因的消除效率及菌属的变化,可能为土壤生态系统中耐药基因的消除的研究提供一定的参考。