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本研究以小麦根际土壤为对象,检测了根际土壤中细菌,放线菌和真菌的组成情况,结果表明,小麦根际土壤微生物总数量在5.251×10.cfu/g左右,其中细菌为绝对优势类群,占99%以上,其次为放线菌和真菌,分别占0.9%和0.06%。根据数量和形态挑选出了10株优势菌,经16S菌种鉴定发现它们大多属于芽孢杆菌属(Bacillus),通过液体培养研究根际优势菌对四环素和土霉素的敏感性时,发现它们对抗生素敏感性相差很大。WRB-4和WRB-6在低浓度(土霉素0.05mg/L和四环素0.5mg/L)时,生长已被完全抑制。WRB-12在土霉素1mg/L仍能生长,而在四环素0.5mg/L时被完全抑制。大部分菌在土霉素1mg/L下能生长,而且对四环素更是能耐受5mg/L的浓度,这也说明了土霉素的药效要比四环素高。
进一步实验研究了在模拟的土壤环境中,四环素类抗生素对土壤微生物群落结构和酶活性的影响。结果表明,土霉素的施加明显的改变了土壤微生物群落,在10mg/kg土霉素作用下,细菌cfu数量下降了22.2%,当浓度超过30mg/kg时,细菌cfu更是下降了58.7-72.2%。放线菌也同样受到影响,在10-30mg/kg时,cfu/g数下降了31.7%,当浓度在50-70mg/kg时cfu/g下降了70.7%-75.6%。土霉素对细菌和放线菌的影响一直继续近30天,而土霉素对真菌的影响不明显。通过对土壤中碱性磷酸酶,酸性磷酸酶,脱氢酶和脲酶的跟踪检测,发现只有碱性磷酸酶受土霉素的影响较大。在10mg/kg土霉素作用下,碱性磷酸活性下降了41.3%,当浓度超过30mg/kg时,酶活性降低了64.3%-80.8%。
后续研究了在土壤悬液中施加不同剂量土霉素时,土壤中抗性细菌数量、土霉素--链霉素双重抗性细菌数量以及土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性的变化。结果表明,土壤中加入土霉素,其抗土霉素细菌的检出数量和比例明显增高,而且与土霉素暴露浓度呈现明显正相关性;在土壤悬液培养20天时检出的抗性细菌数量最多,达到9.2×105个菌落形成单位cfu/ml,但抗性细菌占总可培养异养细菌的比例不超过16%;在抗土霉素的细菌中,检测到同时抗链霉素的双抗性菌株的比例在25-69%之间,培养5天时双抗性菌株检出比例最高,并且与土霉素暴露呈明显剂量效应正相关。土霉素暴露对土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶和脱氢酶都有抑制作用,这种抑制作用在土壤悬液培养5天时最明显,随着培养时间延长,逐渐缓解,30天时接近对照水平。对挑选的50株抗土霉素菌的鉴定结果显示,抗土霉素菌主要分布在放线菌纲,芽孢杆菌纲,α-变形菌纲,γ-变形菌纲,鞘脂杆菌纲。细菌中主要为Bacillus和Pseudomonas,放线菌主要为streptomyces。