杜妮妮:粪肥和污水还田对土壤微生物群落及抗生素抗性基因分布的影响论文

杜妮妮:粪肥和污水还田对土壤微生物群落及抗生素抗性基因分布的影响论文

本文主要研究内容

作者杜妮妮(2019)在《粪肥和污水还田对土壤微生物群落及抗生素抗性基因分布的影响》一文中研究指出:抗生素的过度使用诱导微生物体内产生抗性,并加速抗性菌和抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的传播扩散,从而对公共健康和生态环境等构成严重的威胁。目前,抗生素抗性基因作为一类新兴的环境污染物,不仅可以借助不同环境介质进行广泛传播,还可以通过水平基因转移在微生物间传播扩散,其环境风险远高于抗生素本身。养殖场畜禽粪便和生活污水作为当前ARGs的重要储存库引起广泛的关注。本研究利用16S rRNA基因高通量测序技术和定量PCR技术,通过对不同土壤进行粪肥、污水和自来水灌溉处理,探究土壤中细菌群落结构和ARGs丰度的变化,并利用共发生网络分析细菌群落与ARGs之间的相互作用关系及相应基因的潜在宿主菌。与初始土壤相比,粪肥、污水及自来水灌溉的土壤中的细菌的物种丰富度和物种组成变化较小。在山东土壤(BZ)和陕西土壤(YL)中,不同处理间的细菌群落结构差异极显著(P<0.001),而江西土壤(JX)中不同处理间的群落差异较显著(P<0.01),说明不同处理对不同土壤的微生物群落结构的影响不同。随处理时间的增加,BZ土壤和YL土壤中细菌群落的Alpha多样性和Beta多样性均呈现缓慢增高的趋势,而JX土壤在整个过程只发生小范围波动。方差分析表明,随处理时间的增加土壤细菌群落结构变化显著,能解释5.7%的群落变异。种植小麦的JX和YL土壤中的Alpha多样性显著高于没有种植小麦的样本,而在BZ土壤中却呈现相反的趋势。从整体比较两组样本,其细菌群落形成显著差异(P<0.001),其中以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主的优势物种在种植小麦的样本中表现为丰度增高。粪肥和污水样本中检测到明显高于初始土壤的ARGs丰度,其中污水样品中检测到的5个ARGs的拷贝数均比粪肥高出8-10倍。将它们分别施加到土壤中后能够显著提高土壤中ARGs的丰度,其中以四环素类抗性基因tetX的拷贝数最高,但随着处理时间的增长而土壤中的ARGs丰度逐渐降低。与没有种植小麦的土壤样本相比,在种植小麦的样本中ARGs丰度发生显著降低(Wilcoxon,P<0.001)。Network分析表明,5个ARGs及I类整合因子intI1基因的潜在宿主菌有43%归属于变形菌门,23.81%归属于放线菌门,还有较少部分归属于绿弯菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门和酸杆菌门。在属水平上共发现有59个细菌属与基因间存在显著相关性,主要表现为一对一和一对多的相互作用关系。依据网络中ARGs与细菌属的相关性可以推测,ARGs不仅有其独立的潜在宿主菌,也可能同时与其他基因共享相同的潜在宿主菌。本研究揭示了粪肥、污水和自来水处理的不同土壤的微生物群落和抗生素抗性基因的变化情况,并依据共发生网络分析两者之间的显著相关性和ARGs的潜在宿主菌,为认识和评估粪肥和污水再利用的环境效应提供了理论支撑。

Abstract

kang sheng su de guo du shi yong you dao wei sheng wu ti nei chan sheng kang xing ,bing jia su kang xing jun he kang sheng su kang xing ji yin (ARGs)zai huan jing zhong de chuan bo kuo san ,cong er dui gong gong jian kang he sheng tai huan jing deng gou cheng yan chong de wei xie 。mu qian ,kang sheng su kang xing ji yin zuo wei yi lei xin xing de huan jing wu ran wu ,bu jin ke yi jie zhu bu tong huan jing jie zhi jin hang an fan chuan bo ,hai ke yi tong guo shui ping ji yin zhuai yi zai wei sheng wu jian chuan bo kuo san ,ji huan jing feng xian yuan gao yu kang sheng su ben shen 。yang shi chang chu qin fen bian he sheng huo wu shui zuo wei dang qian ARGsde chong yao chu cun ku yin qi an fan de guan zhu 。ben yan jiu li yong 16S rRNAji yin gao tong liang ce xu ji shu he ding liang PCRji shu ,tong guo dui bu tong tu rang jin hang fen fei 、wu shui he zi lai shui guan gai chu li ,tan jiu tu rang zhong xi jun qun la jie gou he ARGsfeng du de bian hua ,bing li yong gong fa sheng wang lao fen xi xi jun qun la yu ARGszhi jian de xiang hu zuo yong guan ji ji xiang ying ji yin de qian zai su zhu jun 。yu chu shi tu rang xiang bi ,fen fei 、wu shui ji zi lai shui guan gai de tu rang zhong de xi jun de wu chong feng fu du he wu chong zu cheng bian hua jiao xiao 。zai shan dong tu rang (BZ)he shan xi tu rang (YL)zhong ,bu tong chu li jian de xi jun qun la jie gou cha yi ji xian zhe (P<0.001),er jiang xi tu rang (JX)zhong bu tong chu li jian de qun la cha yi jiao xian zhe (P<0.01),shui ming bu tong chu li dui bu tong tu rang de wei sheng wu qun la jie gou de ying xiang bu tong 。sui chu li shi jian de zeng jia ,BZtu rang he YLtu rang zhong xi jun qun la de Alphaduo yang xing he Betaduo yang xing jun cheng xian huan man zeng gao de qu shi ,er JXtu rang zai zheng ge guo cheng zhi fa sheng xiao fan wei bo dong 。fang cha fen xi biao ming ,sui chu li shi jian de zeng jia tu rang xi jun qun la jie gou bian hua xian zhe ,neng jie shi 5.7%de qun la bian yi 。chong zhi xiao mai de JXhe YLtu rang zhong de Alphaduo yang xing xian zhe gao yu mei you chong zhi xiao mai de yang ben ,er zai BZtu rang zhong que cheng xian xiang fan de qu shi 。cong zheng ti bi jiao liang zu yang ben ,ji xi jun qun la xing cheng xian zhe cha yi (P<0.001),ji zhong yi bian xing jun men 、fang xian jun men he ni gan jun men wei zhu de you shi wu chong zai chong zhi xiao mai de yang ben zhong biao xian wei feng du zeng gao 。fen fei he wu shui yang ben zhong jian ce dao ming xian gao yu chu shi tu rang de ARGsfeng du ,ji zhong wu shui yang pin zhong jian ce dao de 5ge ARGsde kao bei shu jun bi fen fei gao chu 8-10bei 。jiang ta men fen bie shi jia dao tu rang zhong hou neng gou xian zhe di gao tu rang zhong ARGsde feng du ,ji zhong yi si huan su lei kang xing ji yin tetXde kao bei shu zui gao ,dan sui zhao chu li shi jian de zeng chang er tu rang zhong de ARGsfeng du zhu jian jiang di 。yu mei you chong zhi xiao mai de tu rang yang ben xiang bi ,zai chong zhi xiao mai de yang ben zhong ARGsfeng du fa sheng xian zhe jiang di (Wilcoxon,P<0.001)。Networkfen xi biao ming ,5ge ARGsji Ilei zheng ge yin zi intI1ji yin de qian zai su zhu jun you 43%gui shu yu bian xing jun men ,23.81%gui shu yu fang xian jun men ,hai you jiao shao bu fen gui shu yu lu wan jun men 、hou bi jun men 、ya chan bao jun men 、ni gan jun men he suan gan jun men 。zai shu shui ping shang gong fa xian you 59ge xi jun shu yu ji yin jian cun zai xian zhe xiang guan xing ,zhu yao biao xian wei yi dui yi he yi dui duo de xiang hu zuo yong guan ji 。yi ju wang lao zhong ARGsyu xi jun shu de xiang guan xing ke yi tui ce ,ARGsbu jin you ji du li de qian zai su zhu jun ,ye ke neng tong shi yu ji ta ji yin gong xiang xiang tong de qian zai su zhu jun 。ben yan jiu jie shi le fen fei 、wu shui he zi lai shui chu li de bu tong tu rang de wei sheng wu qun la he kang sheng su kang xing ji yin de bian hua qing kuang ,bing yi ju gong fa sheng wang lao fen xi liang zhe zhi jian de xian zhe xiang guan xing he ARGsde qian zai su zhu jun ,wei ren shi he ping gu fen fei he wu shui zai li yong de huan jing xiao ying di gong le li lun zhi cheng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的杜妮妮,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于抗生素抗性基因论文,土壤微生物群落论文,高通量测序论文,绝对定量论文,网络分析论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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