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规模化畜禽养殖、污水灌溉和生物有机肥的施用导致农业土壤抗生素污染。积累在土壤中的抗生素会被农作物吸收累积,严重影响农产品质量安全。居民日常食用含抗生素的农产品,导致长期低剂量暴露,严重危害人体健康。面对我国区域土壤中抗生素污染与健康风险不断加剧的严峻形势,探索土壤中抗生素污染物的降解和安全转化,对于保障我国农产品质量安全和人体健康具有重要的现实意义。目前,对于抗生素去除方法主要包括物理、化学和生物方法。生物降解具有低耗、高效、不易产生二次污染等特点,可有效去除环境中有机污染物。本研究选取喹诺酮类抗生素环丙沙星(CIP)为研究对象,从畜禽粪肥中驯化CIP降解菌群,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)和高通量分子技术测定驯化过程中CIP降解菌群群落结构的变化,并获得高效降解CIP的菌群HD-1;运用Biolog ECO板研究菌群HD-1对不同碳源利用情况,获得菌群HD-1降解CIP的最佳共代谢碳源,在此基础上研究了不同共代谢碳源对菌群HD-1降解环丙沙星的影响;最后通过水培实验研究了菌群HD-1对菜心吸收累积CIP的影响,主要研究结果如下:(1)通过阶段性驯化获得高效降解CIP的微生物菌群HD-1。采用DGGE分析驯化过程中微生物群落结构的变化,发现根瘤菌属(Rhizobium sp.)、苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)为优势菌群。通过高通量测序技术分析菌群HD-1群落组成,结果表明,在门水平上,降解菌群HD-1主要分属于厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门;在纲水平上,降解菌群细菌主要分属于鞘脂杆菌纲、芽孢杆菌纲、梭状芽孢杆菌纲、α-变形菌纲、β-变形菌纲以及γ-变形菌纲;在属水平上,菌群主要分属于无色杆菌属、芽孢杆菌属、乳球菌属、苍白杆菌属、肉杆菌属。(2)从菌群HD-1中纯化出一株具有降解CIP特性的单菌,记为JOB,根据菌株的形态学特征、生理生化特征和16S rDNA基因序列系统发育分析,鉴定为苍白杆菌Ochrobactrum.sp。CIP降解试验表明,混合菌群HD-1对CIP的降解能力显著高于单菌JOB(p<0.05),添加共代谢碳源氨基酸混合物能够提高菌群与单菌对CIP的降解能力。(3)根据微生物对Biolog ECO平板所有31种碳源的利用率差异,分析了不同浓度CIP对菌群HD-1利用不同碳源的影响,结果显示,低浓度CIP(≤5 mg·L-1)能够促进菌群HD-1对氨基酸类碳源的利用,对其他种类碳源利用率的影响不显著(p>0.05);高浓度CIP(>5 mg·L-1)则抑制其对所有31种碳源的利用。通过主成分分析,在CIP胁迫下菌群HD-1优先利用的碳源主要包括衣康酸、N-乙酰基-D-葡萄胺、甘氨酰-L-谷氨酸和D-纤维二糖。甘氨酰-L-谷氨酸、衣康酸和D-纤维二糖作为共代谢碳源,添加至CIP降解培养基中,能够有效促进菌群HD-1对CIP的降解,降解率分别为63%,56%和51%,同时能够增加菌群HD-1的生物量。(4)采用水培实验,将菌群HD-1接入CIP高累积品种菜心四九(SJ)和低累积品种菜心粗苔(CT)培养液中,结果表明,接种菌群HD-1能够提高植物抵抗CIP的植物毒性的性能,降低植物对CIP的吸收累积,其中接菌植株SJ体内CIP含量显著降低。