养殖废水受纳河流中四环素耐药基因衰减与菌群结构更替

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:onlysunnyfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
畜禽养殖业中抗生素滥用问题的日益突出导致动物肠道内产生了大量的抗生素耐药菌,这些抗生素耐药菌成为了环境中抗生素耐药基因的最重要来源。耐药菌一旦随动物粪便排放到环境中,将会造成耐药基因迅速传播。中国养猪业常通过使用四环素类抗生素实现治疗疾病和促进生长,从而导致四环素类耐药基因在环境中频繁检出,对人类健康以及环境造成了巨大威胁。本研究通过对江苏省太湖流域常州市武进区一小型养猪场废水和受其污染的下游河流水体进行采样,检测样品的水质指标,并通过定性PCR、实时定量PCR (qPCR)及16S rRNA基因高可变区扩增测序等技术方法,分析畜禽粪便污染类型对四环素耐药基因的影响,检测四环素耐药基因的种类及丰度,以及探究畜禽养殖废水对河流水体菌群结构的影响,本文的主要研究结果如下:(1)未经处理排放的养猪场废水导致下游河流水体各项指标均劣于国家地表水环境V类水标准,宿主特异性微生物标记基因检测证明猪粪是水体中唯一的粪便污染来源。qPCR定量检测结果证明粪便污染程度沿着河流流向逐渐减轻,但最远处太滆运河点仍能检测到10-4-10-2(拷贝数/16S rRNA基因拷贝数)水平的猪粪标记基因。(2)微生物多样性指数沿水流流动方向呈降低趋势,证明河水的自净和稀释作用能减少微生物群落的多样性。总体上,微生物群落结构随季节变化进行更替,不同月份的所有样品中变形菌门和拟杆菌门虽所占比例不同,但均占有优势。此外,在所有月份的畜禽养殖废水样品中均发现假单胞菌属、弓形杆菌属、纤维杆菌属、密螺旋体属和颤杆菌克,表明该类细菌属于畜禽养殖废水中的特征指示性细菌。(3)在不同月份废水和受其污染的下游水体样品中均检测到12种常见的四环素耐药基因,包括:tet(B)、tet(C)、tet(E)、tet(G)、tet(L)、tet(M)、tet(O)、 tet(Q)、tet(W)、tet(S)和tet(X)。其中四种编码核糖体保护蛋白的四环素耐药基因tet(O)、tet(Q)、tet(W)和tef(M)的相对丰度随着河水的流向而递减,在水流量较大且污染较轻的后三个采样点中的相对丰度仍处于10-3-10-2(拷贝数/16S rRNA基因拷贝数)水平,远高于之前报导的自然水体甚至城市废水中的基因浓度。(4)不同季节样品中,tet(O)、tet(Q)、tet(W)和tet(M)的相对丰度分别与猪特异性拟杆菌标记基因的相对丰度均呈现显著相关性,说明粪便污染标记基因丰度可以有效地指示复杂环境体系中抗生素耐药基因的分布和丰度,并证明水体中高丰度的耐药基因主要来源于上游养猪场废水,该研究结果可为耐药基因的溯源和快速分析提供实践指导。本研究明确了废水和受其污染的下游水体中粪便污染来源,并初步探明了四环素类耐药基因的种类和丰度,掌握了粪便污染程度与水体中耐药基因相对丰度的相互关系。与此同时,高通量测序和生物信息学方法全面揭示了废水及受纳水体中微生物群落结构组成与变化。后续将运用宏基因组学技术对耐药基因的分布做全面性研究,并通过统计学分析耐药基因、粪便污染程度、抗生素浓度、可移动元件和微生物群落结构等多要素之间的内在关系。
其他文献
本研究自2009年起至2013年底对山东省17地市家禽血清抗体进行了监测。共采集家禽血清样品26678份,采用HI试验进行了H5亚型禽流感Re-4株抗体和Re-5株抗体检测,分别检测有25959
海岸带是海陆之间的过渡区域,是大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互作用的地区,生态系统脆弱、敏感。海岸带拥有丰富的自然资源和优越的社会经济区位条件,是人口最稠密、社会
为调查阿克苏市周边高致病性禽流感病毒防疫情况,本研究于2010~2014年对辖区内家禽养殖场、屠宰场、交易市场以及散养户活禽开展抗体水平检测。结果显示:规模养殖场、屠宰场
通过对压下减速机性能的分析和对油品参数的计算,用400号蜗轮蜗杆齿轮油代替进口油,润滑效果达到进口油水平,为此给国家节约了大量外汇。
近几年来,染料废水的污染已受到人们越来越多的关注,染料废水由于结构多样且成分复杂,因此寻找经济有效的处理技术成为当今环境保护的一大难题。光催化氧化技术作为高级氧化
介绍了圆锭的生产工艺流程,分析了电磁搅拌装置的工作原理、内导式液压立式半连续铸造机的工作原理、圆锭的铸造原理、顺序结晶法的优点及气滑铸造新技术在生产铝、铝合金圆锭
本文详细地介绍了某厂1993年8月至1994年8月冷轧工艺在提高产量,提高质量,开发新产品等方面取得了突破性进展。
本发明涉及材料领域中高含量Si/A1复合材料的制备方法。为克服现有技术用于硅一铝体系制备浸渗过程中会出现预制体坍塌或变形、制品形状的近终型无法保障的不足。本发明采用冷
介绍了大悬臂半空心铝型材模具的新设计方法,模具采用半保护,为穿式结构,维修加工更简单。
机械制图是一门实践性很强的技术基础课程。培养空间想象和空间思维能力是制图课的基本任务之一,而空间想象和空间思维能力的提高对制图课程的学习有着重要的促进作用。