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海水养殖废水和市政污水的入海排放,造成了抗生素在包括红树林在内的滨海湿地中残留,诱导环境中产生大量的抗生素耐药细菌及抗生素耐药基因,并对微生物群落结构和功能,甚至对植物、动物和人类产生影响。本研究设置环丙沙星的污染水平Ⅰ (7mg/kg)、污染水平Ⅱ (14mg/kg)、污染水平Ⅲ(21mg/kg)、污染水平IV (28mg/kg)和不添加环丙沙星的对照组,通过室内盆栽模拟有、无红树植物的种植系列,对盆栽0d、9d、18d和27d后沉积物和植物样进行采集,综合运用现代微生物学、分子生物学和仪器分析实验手段,研究了红树林湿地对典型抗生素残留、以及抗生素引起的细菌耐药性(表型、基因型)和微生物群落结构变化的影响。具体研究结果如下:1、利用超高效液相色谱串联质谱测定各盆栽时期不同处理组中沉积物和植物(根、茎和叶)中环丙沙星的残留量。沉积物中,在不同的处理浓度组,有、无白骨壤种植下环丙沙星含量变化均随着时间推移呈现下降趋势,表现为在前期(9d)含量变化较大,而在后期变化较小。无论高或低浓度处理情况下有植物种植下沉积物中的抗生素含量略低于无植物种植下沉积物(Two-way ANOVA, p>0.05),说明两年生白骨壤幼苗一定程度有利于沉积物中环丙沙星含量的减少。而植物体内,环丙沙星外源添加处理组较对照组生长的白骨壤中环丙沙星含量在不同盆栽时期均有所增加。白骨壤幼苗根、茎和叶中环丙沙星浓度各不相同,表现为盆栽前期(9d和18d),除了14mg/kg环丙沙星处理组,其它浓度处理组均为根中环丙沙星残留量较茎和叶高,而在盆栽后期(27d),白骨壤茎和叶中环丙沙星的浓度有较大的升高,且茎、叶中的含量高于根中含量,说明白骨壤幼苗对环丙沙星不仅存在一定的吸收能力,且被吸收的环丙沙星能在其根、茎和叶中进行迁移和转化。2、通过药敏纸片实验对各时期环丙沙星处理组的沉积物中细菌对12种抗生素耐药情况进行研究。虽然在不同时期有白骨壤幼苗种植下各环丙沙星处理的沉积物中细菌耐药率与无植物种植的无显著性差异(Two-way ANOVA, p>0.05),但是白骨壤幼苗的种植在一定程度上降低了细菌对TMP、AMP和CEF抗生素耐药率。不同盆栽时期各处理组中沉积物细菌对AMP、TMP、CEF耐药百分率均显著高于其它抗生素(Wilcoxon text,p<0.05).3、利用荧光定量PCR技术研究了盆栽体系沉积物中耐药基因含量,结果显示,在各沉积物样品中仅检出β-内酰胺类耐药基因TEM,盆栽9d时比种植白骨壤前(0d)高出1~2个数量级,且各添加组的TEM耐药基因含量比未添加环丙沙星组高出1~3个数量级。而在盆栽后期(18d和27d),各盆栽处理类型中TEM耐药基因含量大幅度减少。在不同培养时期植物种植下的沉积物与无植物种植沉积物中TEM耐基因含量均无显著差异(Two-way ANOVA, p>0.05)。4、通过吖啶橙染色直接计数法研究不同盆栽时期各处理组中沉积物样细菌总数的变化,结果显示,在盆栽前期(Od和9d),各浓度环丙沙星处理的沉积物中细菌数量随着污染水平的增加呈现先增加后减少趋势,而在盆栽培养后期(18d和27d),各环丙沙星处理的沉积物中细菌数量维持在106 ind./g.dw~107 ind./g.dw之间。在各盆栽时期有白骨壤种植组细菌数量高于未种植组,但两者之间差异不显著(Two-way ANOVA, p>0.05),说明白骨壤幼苗的种植在一定程度上能维持该盆栽体系细菌数量。5、应用高通量测序技术对不同盆栽时期各处理组中沉积物中细菌群落结构进行了分析。结果显示,随着盆栽时间的推移,大多数细菌相对丰度变化较小,弯曲菌目变化较明显,呈现先增加后减少的趋势,硫发菌目呈现增加的趋势。细菌多样性随着盆栽时期的延长,呈现先减少后恢复至盆栽初期(0d)水平。沉积物中细菌多样性随着污染水平的增加呈现先增加后减少趋势。在白骨壤种植前期(0d和9d)与后期(18d和21d),沉积物中细菌群落结构,多样性指数存在差异,但不显著(p>0.05)。沉积物中细菌相对丰度、群落组成和多样性在有、无白骨壤种植之间均无显著差异(Two-way ANOVA, p>0.05),但白骨壤幼苗的存在一定程度上能维持细菌多样性和群落结构。