鸭-鱼混养场养殖环境抗菌药物耐药基因污染及微生物群落特征
发布时间：2020-07-28 17:37
【摘要】：在广东乃至整个华南地区,由于水系发达,大部分地区是以鸭-鱼混养模式为主。在养殖过程中,大量的抗菌药物被用于促生长和防治疾病,导致动物源性致病菌的耐药性越来越严重,这些携带有耐药基因(ARGs)的细菌经排泄物等途径未经处理就进入环境土壤、地表、地下水体中,成为环境中抗生素耐药基因的主要来源,而ARGs作为一种潜在的环境污染物,受到了人们的广泛关注。本论文选择三个广东地区典型的鸭鱼混养型养殖场,按一年四个季度连续四次采集养殖场周边环境样品(土壤、底泥、水),通过荧光定量的方法连续监测其耐药基因丰度;以及通过16S rDNA高通量测序的方法监测微生物群落结构的变化情况。监测结果显示,在所有样品中磺胺类药物耐药基因的丰度较高,其中以sul1基因丰度最高,在土壤、底泥和水中的平均相对丰度分别达到8.15×10-1、3.12×10-1和2.31×10-1copies/16S rDNA copies,高于之前文献报告的丰度,环境中耐药基因污染严重;结合各类基因丰度大小及其相关性分析,初步确定了每类药物耐药基因中具有代表性的指示基因,即磺胺类药物的sul1基因,四环素类药物的tetM基因,喹诺酮类药物的aac(6’)-Ib基因,酰胺醇类药物的floR基因,β-内酰胺类药物的blaTEM基因。在不同种类环境样品中,微生物群落基因丰度呈现土壤样品底泥水的变化趋势(p0.05),而耐药基因的相对总浓度(∑ARGs)表现为土壤显著高于底泥和水。在不同的采样季节之间,微生物群落(16S rDNA)的丰度和耐药基因的相对丰度(∑ARGs copies/16S rDNA copies)均出现一定的变化,但无明显的变化规律。对环境样品的微生物结构多样性分析结果表明,不同种类的环境样本在不同季节其微生物群落结构多样性存在一定的差异,其群落优势细菌为变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和绿弯菌门(Chloroflexi);其中致病优势细菌为不动杆菌属、假单胞菌属和黄杆菌素细菌等,且在不同种类环境样本和季节中所占的比例均表现不同。经致病菌与耐药基因的相关性研究表明,黄杆菌属、棒状杆菌和假单胞菌属与耐药基因之间具有较强的相关性,环境中主要种类抗菌药耐药基因的丰度变化与环境中致病菌之间存在一定关系。本文研究结果可为鸭鱼混养场在不同季节的疾病防治及其合理用药提供一定的参考。
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.1
【图文】：
08copies/g；酰胺醇类耐药基因（∑cml）的丰度为 7.67×106～2.49×109copie耐药基因在土壤中的丰度大小为∑sul > ∑cml > ∑qnr > ∑tet >∑bla，其中∑su高，但其与∑qnr，∑cml 在一个数量级上，比∑tet，∑bla 高一个数量级。过对土壤，底泥，水中的耐药基因丰度的比较，其中土壤的耐药基因丰度比耐药基因丰度高一个数量级，底泥则比水中的耐药基因高一个数量级。对定量结果了客观真实地反映环境样品中 ARGs 的分布情况和污染水平，所有 ARG果均通过 16S rDNA 基因均一化处理，目的基因与 16S rDNA 基因绝对含量示 ARGs 的相对丰度。耐药基因相对丰度的数据结果（ARGs copies/16S rD见附录。原始数据通过 log2 标准化处理得到图 2，可以看到，sul1、sul2、faac(6’)-Ib、cmlA 和 tetA 的丰度在所有样品中均具有较高的丰度，以磺胺类的丰度最高；土壤样品中各耐药基因的丰度的表现高于其他两类样品。
图 3 各类耐药基因总浓度样各类基因总浓度变化，b：底泥样品各类基因总浓度，c：土样各类基因总最上面一条线表示最大值，最下面一条线表示最小值，中间的红线表示中位数数，Q3 表示上四分位数；磺胺类的总浓度（sul），四环素的总浓度（tet），喹（qnr），β-内酰胺类的总浓度为（bla），酰胺醇类的总浓度为（cml）。节对 ARGs 丰度的影响个鸭鱼混养场的周围环境样品（水，底泥，土壤）四个不同季节的6S rDNA）和耐药基因的丰度进行比较，其结果见图 4 和图 5。微生介质中丰度不同，土壤样品中微生物丰度显著高于水和底泥，底泥.05），耐药基因的总浓度（∑ARGs）土壤显著高于底泥和水，底泥化。样中，秋季样品的微生物的丰度与冬季和春季的样品具有显著性差
31图 5 不同季节，样品的 ARGs 丰度图中，四个季度的∑ARGs copies/16S rDNA copies 进行比较，各变化；在底泥中，∑ARGs copies/16S rDNAcopies 在冬季和春秋季相对丰度最高；在土壤中，∑ARGs copies/16S rDNA cop都存在显著性差异，在冬季相对丰度最高。基因之间的相关性pss20.0 软件，对耐药基因之间的相关性进行分析，其结果如表
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.1
【图文】：
08copies/g；酰胺醇类耐药基因（∑cml）的丰度为 7.67×106～2.49×109copie耐药基因在土壤中的丰度大小为∑sul > ∑cml > ∑qnr > ∑tet >∑bla，其中∑su高，但其与∑qnr，∑cml 在一个数量级上，比∑tet，∑bla 高一个数量级。过对土壤，底泥，水中的耐药基因丰度的比较，其中土壤的耐药基因丰度比耐药基因丰度高一个数量级，底泥则比水中的耐药基因高一个数量级。对定量结果了客观真实地反映环境样品中 ARGs 的分布情况和污染水平，所有 ARG果均通过 16S rDNA 基因均一化处理，目的基因与 16S rDNA 基因绝对含量示 ARGs 的相对丰度。耐药基因相对丰度的数据结果（ARGs copies/16S rD见附录。原始数据通过 log2 标准化处理得到图 2，可以看到，sul1、sul2、faac(6’)-Ib、cmlA 和 tetA 的丰度在所有样品中均具有较高的丰度，以磺胺类的丰度最高；土壤样品中各耐药基因的丰度的表现高于其他两类样品。
图 3 各类耐药基因总浓度样各类基因总浓度变化，b：底泥样品各类基因总浓度，c：土样各类基因总最上面一条线表示最大值，最下面一条线表示最小值，中间的红线表示中位数数，Q3 表示上四分位数；磺胺类的总浓度（sul），四环素的总浓度（tet），喹（qnr），β-内酰胺类的总浓度为（bla），酰胺醇类的总浓度为（cml）。节对 ARGs 丰度的影响个鸭鱼混养场的周围环境样品（水，底泥，土壤）四个不同季节的6S rDNA）和耐药基因的丰度进行比较，其结果见图 4 和图 5。微生介质中丰度不同，土壤样品中微生物丰度显著高于水和底泥，底泥.05），耐药基因的总浓度（∑ARGs）土壤显著高于底泥和水，底泥化。样中，秋季样品的微生物的丰度与冬季和春季的样品具有显著性差
31图 5 不同季节，样品的 ARGs 丰度图中，四个季度的∑ARGs copies/16S rDNA copies 进行比较，各变化；在底泥中，∑ARGs copies/16S rDNAcopies 在冬季和春秋季相对丰度最高；在土壤中，∑ARGs copies/16S rDNA cop都存在显著性差异，在冬季相对丰度最高。基因之间的相关性pss20.0 软件，对耐药基因之间的相关性进行分析，其结果如表
【参考文献】
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6 谢永平;陈泽祥;许力干;胡帅;徐光霞;yば郾
本文编号：2773224
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