论文部分内容阅读
喹诺酮类抗生素被广泛用于人类医疗和动物养殖中,抗生素被使用后通常随着畜禽粪便被排入环境。在农业生产中,畜禽粪便被作为有机肥大量使用,造成土壤抗生素污染,并被蔬菜吸收累积,对人类健康存在着不容忽视的潜在危害。本课题组前期已筛选出油青四九菜心和油绿粗苔菜心为对环丙沙星具有高/低吸收累积效应的两个菜心品种,但对两种菜心高/低吸收累积差异的机理尚未明确。因此,本研究选择这两种菜心进行室内盆栽实验,通过外源添加环丙沙星于土壤,分别设置污染水平Ⅰ(5mg/kg)、污染水平Ⅱ(20mg/kg)、污染水平Ⅲ(80mg/kg)和空白对照共4个处理,对环丙沙星高/低吸收累积菜心根际微生态效应特征进行系统研究。探讨土壤微生物数量、种群结构差异及土壤酶活性在两种菜心根际的差异,分析其对两种菜心吸收累积环丙沙星差异可能存在的影响,为抗生素污染环境的生物修复提供新的研究思路和技术支撑。经过50d的室内盆栽试验,本论文研究成果如下:(1)高/低吸收累积两种菜心根、茎、叶各部对环丙沙星的吸收累积能力均表现为根部最强,叶部次之,茎部最弱。油青四九菜心体内环丙沙星含量高于油绿粗苔菜心;油绿粗苔菜心盆栽土壤中环丙沙星含量高于油青四九菜心土壤。验证了油青四九菜心为环丙沙星的高吸收累积品种,油绿粗苔菜心为环丙沙星的低吸收累积品种。(2)高/低吸收累积菜心根际土壤中过氧化氢酶和脲酶活性均因环丙沙星的添加而受到抑制,其抑制作用随着环丙沙星浓度的增大而加强。在50d生长期内,两种菜心根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性均表现为“先增长后降低”变化趋势,且在低浓度(5mg/kg)环丙沙星处理下受到促进,在高浓度(80mg/kg)环丙沙星处理下受到抑制。在环丙沙星各处理条件下及菜心的不同生长期,油青四九菜心根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性均略高于油绿粗苔菜心,但两者之间不存在显著差异。(3)高/低吸收累积菜心根际土壤中细菌和真菌的数量随着环丙沙星污染浓度的增大其受抑制程度增强,两种菜心在生长期内根际土壤细菌和真菌数量的变化特征表现为“先增长后降低”的趋势。采用DGGE分子生物学手段对高/低吸收累积两种菜心收割期土壤中细菌种群结构进行分析发现,在环丙沙星不同浓度处理条件下,土壤细菌群落结构表现出一定的差异性。高浓度(80mg/kg)环丙沙星的添加抑制了土壤细菌DGGE条带数,种群丰富度降低;低浓度(5mg/kg)环丙沙星会促进土壤细菌条带数。油青四九菜心根际土壤细菌条带数大于油绿粗苔菜心。克隆测序结果表明,土壤细菌中Proteobacteria(变形菌门)和Actinobacteria(放线菌门)为最主要类群,另外还有Firmicutes(后壁菌门)、Acidobacteria(酸酐菌门)、Dictyoglomi(网团菌门)等。