Arthrobacter nicotianae OTC-16对根际土壤中土霉素的降解效应及生态风险研究
发布时间：2021-04-04 01:07
土霉素作为应用最广、使用量最大的四环素类抗生素,在环境中的大量残留对生命健康和环境生态安全造成巨大威胁,探索高效、环境友好型的技术措施进行土霉素残留废水、废物的异位处理和土霉素污染环境的原位修复意义重大。基于微生物技术在有机污染物治理修复中的优势,同时考虑生物安全性问题,本研究以前期获得的土霉素高效降解菌Arthrobacter nicotianae OTC-16为对象,通过黄瓜盆栽试验,开展在根际病原真菌和农药存在条件下OTC-16菌株对土壤中土霉素的去除效果研究;对该菌株应用下的土霉素降解代谢产物进行鉴定和生态毒性评估;探索降解菌OTC-16的染色体以及质粒上存在的五个抗生素抗性基因在土霉素降解过程中的表达,并借助土壤培养实验分析OTC-16施用下菌源抗生素抗性基因在土壤中的丰度变化。研究结果如下:（1）通过纸碟法和室内盆栽模拟试验了土霉素高效降解菌OTC-16在黄瓜根际土壤的降解菌-根际病原真菌-农药这个综合系统中降解菌的降解效应和响应机制。实验结果表明,在黄瓜根际土壤引入土霉素降解菌OTC-16能促进土霉素的分解,加速其降解进程,且菌株具有广泛的环境适应性。然而个别环境因子,如...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
农药对降解菌OTC-16的抑菌效果
图 2.1 农药对降解菌 OTC-16 的抑菌效果 Fig 2.1 Inhibitory effect of pesticides on degrading strain OTC-16
植物病原菌和农药存在条件下OTC-16菌株对土壤中土霉素的去除19行为影响甚为复杂，它们相互之间形成复杂的依存和相互作用关系。通过对结果进行差异显著性分析发现，尽管总体上来说第三组处理中土霉素的降解最明显，但是该组中含有农药福美双的处理土霉素的残留却显著高于其他处理，说明在这个处理中菌株OTC-16对土霉素的降解效应受到了抑制。而这与2.2.1的研究中福美双对降解菌株有抑制作用的结果相一致。因此我们可以得出这样的结论，影响降解菌株生长的因子都可能是抑制其发挥降解作用的因素。抗生素在土壤中的降解行为复杂，还受到土壤的类型、结构及土壤颗粒大孝有机质含量、湿度、温度、根系分泌物等外界因素有关[83-85]。吴春先[86]等人证实土壤有机质含量越高，土壤中的微生物繁殖快、数量多、活性较强，降解速度越快[87]。因此土壤中土著微生物的群落结构和生态功能对于降解菌发挥作用具有重要的意义，有必要进行深入研究。图2.4不同组处理土壤中土霉素残留量及平均降解率Fig2.4Oxytetracyclineresiduesandaveragedegradationrateindifferentgroupsoftreatedsoil表2-2：不同处理中的土霉素降解率Tab2-2Thedegradationrateofoxytetracyclineindifferenttreatments处理组土霉素降解率CK多菌灵福美双三唑酮恶霉灵第一组91.43%94.11%90.37%90.42%90.48%第二组92.56%88.93%91.54%89.60%92.60%第三组92.61%92.57%90.41%91.67%92.71%第四组91.02%89.14%91.66%92.27%92.18%
【参考文献】：
期刊论文
[1]Degradation mechanisms of oxytetracycline in the environment[J]. LI Zhao-jun,QI Wei-ning,FENG Yao,LIU Yuan-wang,Ebrahim Shehata,LONG Jian. Journal of Integrative Agriculture. 2019(09)
[2]不同环境介质中抗生素的污染现状及其检测方法研究进展[J]. 陈强,邴乃慈,谢洪勇,鲍阳阳. 环境监控与预警. 2017(05)
[3]四环素降解菌的筛选及其降解特性[J]. 徐伊婷,李思雨,祝溢靖,姜圣贤,张建芬. 浙江树人大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]畜禽养殖废弃物处理与利用概况及影响因素[J]. 朱静,刘向萍. 家禽科学. 2017(05)
[5]重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展[J]. 张佳奇,徐艳,罗义,毛大庆. 农业环境科学学报. 2016(03)
[6]基于分区视角的畜禽养殖粪便农田负荷量估算及预警分析[J]. 姚升,王光宇. 华中农业大学学报(社会科学版). 2016(01)
[7]四环素类药物酶修饰基因-tet（X）的起源、分布及在环境中的作用[J]. 田哲,张昱,杨敏. 环境化学. 2014(12)
[8]八株芽孢杆菌的鉴定及其生物活性差异比较[J]. 王亚会,孟祥坤,刘永锋,束长龙,俞咪娜,于俊杰,聂亚锋,陆凡. 中国生物防治学报. 2014(03)
[9]环境中土霉素残留去除方法研究进展[J]. 杨莲,温沁雪,陈志强,李玉华. 环境工程. 2013(S1)
[10]土霉素在土壤中降解特性研究[J]. 孙春晓,宋文华,高敏苓,李双,宫玉涛. 农业环境科学学报. 2012(06)
博士论文
[1]鸭源大肠杆菌主动外排基因及其调控基因的表达水平与多重耐药机制[D]. 刘建华.河南农业大学 2011
硕士论文
[1]土霉素高效降解菌OTC-16的降解特性及耐药性初探[D]. 史艳可.浙江农林大学 2019
[2]贵州省猪源大肠杆菌四环素耐药水平和耐药基因相关性研究[D]. 王学君.贵州大学 2018
[3]多重耐药鲍曼不动杆菌对替加环素耐药机制及同源性研究[D]. 邓梅.浙江大学 2014
[4]生物毒性监测的荧光藻种的筛选和制备[D]. 刘杰.河北科技大学 2013
[5]高土霉素残留猪粪的高效好氧堆肥技术研究[D]. 郭梦婷.浙江工商大学 2012
[6]鸭源性E.coli耐药相关基因mRNA表达差异分析及中药对E.coli耐药性的消除试验[D]. 张奎.西南大学 2009
[7]大肠杆菌多重耐药性与acrA、acrB基因表达水平的研究[D]. 尹秀玲.吉林大学 2006
[8]恶唑菌酮残留分析方法及其在土壤中的转归研究[D]. 李彦文.湖南农业大学 2005
本文编号：3117440
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
农药对降解菌OTC-16的抑菌效果
图 2.1 农药对降解菌 OTC-16 的抑菌效果 Fig 2.1 Inhibitory effect of pesticides on degrading strain OTC-16
植物病原菌和农药存在条件下OTC-16菌株对土壤中土霉素的去除19行为影响甚为复杂，它们相互之间形成复杂的依存和相互作用关系。通过对结果进行差异显著性分析发现，尽管总体上来说第三组处理中土霉素的降解最明显，但是该组中含有农药福美双的处理土霉素的残留却显著高于其他处理，说明在这个处理中菌株OTC-16对土霉素的降解效应受到了抑制。而这与2.2.1的研究中福美双对降解菌株有抑制作用的结果相一致。因此我们可以得出这样的结论，影响降解菌株生长的因子都可能是抑制其发挥降解作用的因素。抗生素在土壤中的降解行为复杂，还受到土壤的类型、结构及土壤颗粒大孝有机质含量、湿度、温度、根系分泌物等外界因素有关[83-85]。吴春先[86]等人证实土壤有机质含量越高，土壤中的微生物繁殖快、数量多、活性较强，降解速度越快[87]。因此土壤中土著微生物的群落结构和生态功能对于降解菌发挥作用具有重要的意义，有必要进行深入研究。图2.4不同组处理土壤中土霉素残留量及平均降解率Fig2.4Oxytetracyclineresiduesandaveragedegradationrateindifferentgroupsoftreatedsoil表2-2：不同处理中的土霉素降解率Tab2-2Thedegradationrateofoxytetracyclineindifferenttreatments处理组土霉素降解率CK多菌灵福美双三唑酮恶霉灵第一组91.43%94.11%90.37%90.42%90.48%第二组92.56%88.93%91.54%89.60%92.60%第三组92.61%92.57%90.41%91.67%92.71%第四组91.02%89.14%91.66%92.27%92.18%
【参考文献】：
期刊论文
[1]Degradation mechanisms of oxytetracycline in the environment[J]. LI Zhao-jun,QI Wei-ning,FENG Yao,LIU Yuan-wang,Ebrahim Shehata,LONG Jian. Journal of Integrative Agriculture. 2019(09)
[2]不同环境介质中抗生素的污染现状及其检测方法研究进展[J]. 陈强,邴乃慈,谢洪勇,鲍阳阳. 环境监控与预警. 2017(05)
[3]四环素降解菌的筛选及其降解特性[J]. 徐伊婷,李思雨,祝溢靖,姜圣贤,张建芬. 浙江树人大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]畜禽养殖废弃物处理与利用概况及影响因素[J]. 朱静,刘向萍. 家禽科学. 2017(05)
[5]重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展[J]. 张佳奇,徐艳,罗义,毛大庆. 农业环境科学学报. 2016(03)
[6]基于分区视角的畜禽养殖粪便农田负荷量估算及预警分析[J]. 姚升,王光宇. 华中农业大学学报(社会科学版). 2016(01)
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[8]八株芽孢杆菌的鉴定及其生物活性差异比较[J]. 王亚会,孟祥坤,刘永锋,束长龙,俞咪娜,于俊杰,聂亚锋,陆凡. 中国生物防治学报. 2014(03)
[9]环境中土霉素残留去除方法研究进展[J]. 杨莲,温沁雪,陈志强,李玉华. 环境工程. 2013(S1)
[10]土霉素在土壤中降解特性研究[J]. 孙春晓,宋文华,高敏苓,李双,宫玉涛. 农业环境科学学报. 2012(06)
博士论文
[1]鸭源大肠杆菌主动外排基因及其调控基因的表达水平与多重耐药机制[D]. 刘建华.河南农业大学 2011
硕士论文
[1]土霉素高效降解菌OTC-16的降解特性及耐药性初探[D]. 史艳可.浙江农林大学 2019
[2]贵州省猪源大肠杆菌四环素耐药水平和耐药基因相关性研究[D]. 王学君.贵州大学 2018
[3]多重耐药鲍曼不动杆菌对替加环素耐药机制及同源性研究[D]. 邓梅.浙江大学 2014
[4]生物毒性监测的荧光藻种的筛选和制备[D]. 刘杰.河北科技大学 2013
[5]高土霉素残留猪粪的高效好氧堆肥技术研究[D]. 郭梦婷.浙江工商大学 2012
[6]鸭源性E.coli耐药相关基因mRNA表达差异分析及中药对E.coli耐药性的消除试验[D]. 张奎.西南大学 2009
[7]大肠杆菌多重耐药性与acrA、acrB基因表达水平的研究[D]. 尹秀玲.吉林大学 2006
[8]恶唑菌酮残留分析方法及其在土壤中的转归研究[D]. 李彦文.湖南农业大学 2005
本文编号：3117440
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