泰乐菌素对土壤微生物活性及群落多样性的影响

论文摘要

本文采用微生物平板计数,土壤微生物生物量分析,土壤酶活分析,微量热分析以及土壤细菌16s-rDNA V3区PCR-DGGE分析比较了施加不同浓度的泰乐菌素的红壤中微生物活性及群落结构多样性的变化,主要结果如下：1.通过监测泰乐菌素在土壤中的残留量发现,泰乐菌素在1d时残留量即减少到施入量的50%以下,500mg kg-1和1000 mg kg-1处理分别在14d、21d检测不到残留的泰乐菌素,而2000 mg kg-1处理在56 d时土壤中的泰乐菌素含量低于检测线。2.对土壤样品中可培养细菌、放线菌和真菌数量进行平板计数的结果表明,培养前期,泰乐菌素的施入对土壤细菌的生长有明显的抑制作用,7d时低、中、高三种浓度处理分别减少了67.4%、55.1%和75.8%,对放线菌有轻微的抑制,能促进真菌的生长。而在培养中期（42 d）泰乐菌素又明显促进细菌的生长,其中中等浓度（1000mgkg-1）和高浓度处理（2000 mg kg-1）的细菌数量显著高于对照。培养后期,泰乐菌素对三种微生物类群数量的影响逐渐减弱,其数量均恢复到培养初期的水平,这可能与泰乐菌素发生降解,活性不断丧失有关。3.泰乐菌素对微生物生物量碳、氮没有显著影响。在整个培养期内,微生物生物量均呈现先下降,后上升,渐趋平稳的趋势。但变化未达到显著水平。而添加中等浓度（1000mgkg-1）和高浓度（2000 mg kg-1）泰乐菌素处理的土壤中微生物生物量碳、氮比值的增加量达到显著水平,与培养初期相比,分别增加41.7%和51.2%,均明显高于对照。可见,中高浓度泰乐菌素强烈影响土壤微生物生物量碳、氮比率的大小。4.脲酶和酸性磷酸酶的活性测定结果表明,在培养前期（1d-14d）,低、中、高三个浓度处理的泰乐菌素都能强烈抑制土壤中脲酶活性,活性分别下降17.4%、30.0%、24.6%。只有高浓度泰乐菌素处理在1d-14d始终表现为显著抑制酸性磷酸酶活性,其活性减少23.0%。至培养中期,脲酶和酸性磷酸酶活性均显著提高,高浓度的泰乐菌素对两种酶活性的激发效应明显。培养后期,泰乐菌素对两种酶活性没有影响。5.对DGGE结果进行聚类分析可知,泰乐菌素对土壤微生物群落多样性的改变会随着培养时间的延长而渐趋明显。随着时间的变化,施加泰乐菌素样品的Shannon丰富度指数以及Evenness均一性指数均呈下降的趋势,说明泰乐菌素随着培养时间的增加显著降低了土壤微生物多样性。6土壤微生物活性的微量热分析显示,在培养的初期,土壤微生物活性受到抑制,抑制程度随着浓度的升高而加剧。随着泰乐菌素施入量的增加,土壤中微生物活性的受抑制程度加强。总放热量（Q）与微生物数量、微生物生物量以及土壤酶活性呈正相关,达到放热功率峰值的时间（tmax）与细菌数量、微生物生物量之间呈负相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 抗生素污染研究现状
• 1.1.1 抗生素的种类、作用机理及应用价值
• 1.1.2 抗生素进入环境的途径及在环境中的行为
• 1.1.3 抗生素对土壤微生物群落的影响
• 1.2 微生物群落的研究方法
• 1.2.1 土壤微生物群落多样性研究方法
• 1.2.2 土壤微生物活性研究方法
• 1.3 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 主要仪器和试剂
• 2.1.1 液相色谱仪
• 2.1.2 TOC仪
• 2.1.3 土壤微生物培养基
• 2.1.4 PCR-DGGE仪器及试剂
• 2.1.5 微量热仪
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 土样采集及基本性质分析
• 2.2.2 盆栽实验设计
• 2.2.3 土壤中可培养细菌、放线菌及真菌计数
• 2.2.4 土壤酶活测定
• 2.2.5 土壤微生物生物量碳、氮分析
• 2.2.6 土壤细菌多样性的DGGE分析
• 2.2.7 土壤微生物活性微量热分析
• 2.2.8 土壤中泰乐菌素残留量测定
• 3 结果与分析
• 3.1 泰乐菌素在土壤中的残留情况
• 3.1.1 土壤中游离态泰乐菌素的残留浓度
• 3.1.2 土壤中吸附态泰乐菌素的残留浓度
• 3.2 泰乐菌素对土壤中可培养微生物数量的影响
• 3.2.1 土壤中细菌数量随时间的变化
• 3.2.2 土壤中放线菌数量随时间的变化
• 3.2.3 土壤中真菌的数量随时间的变化
• 3.3 泰乐菌素对土壤微生物生物量碳、氮的影响
• 3.3.1 土壤中微生物生物量碳随时间的变化
• 3.3.2 土壤中微生物生物量氮随时间的变化
• 3.3.3 土壤中微生物生物量碳氮比随时间的变化
• 3.4 泰乐菌素对土壤中脲酶、酸性磷酸酶活性的影响
• 3.5 泰乐菌素对土壤细菌群落多样性的影响
• 3.5.1 红壤细菌群落DNA的PCR-DGGE分析
• 3.5.2 DGGE图谱的相似性分析
• 3.5.3 DGGE图谱的多样性指数分析
• 3.6 泰乐菌素对土壤微生物活性影响的微量热分析
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢