抗生素对岩溶水体中固碳微生物的影响研究
发布时间:2023-06-03 05:34
岩溶动力系统是全球碳循环的重要组成部分,在一定程度上决定了全球碳循环的方向和通量。我国西南地区分布着世界上最具特色的岩溶区,具有重要的研究价值。然而,由于人类生产和生活的不合理排放,抗生素长期以来一直污染着该地区岩溶水体,对微生物参与的碳循环过程产生影响。抗生素对岩溶水体固碳微生物功能群的影响研究将有助于了解人类活动对微生物参与的碳循环的扰动。本文以西南地区典型岩溶水体样本中的微生物群落为研究对象,利用宏基因组测序技术从群落结构及其碳酸酐酶和抗性基因等多个角度来探讨固碳微生物对抗生素的响应机制。本论文研究的主要结果如下:(1)通过对微生物共现网络分析,将微生物群落划分为6个生态类群,其中4个生态类群的相对丰度与抗生素显著相关,并且抗生素抗性基因可能是造成这种相对丰度变化的重要原因。(2)岩溶水体不同微生物生态类群的固碳形式是多样的,具有碳酸酐酶基因的物种是岩溶水中重要的微生物种类。抗生素对碳酸酐酶的影响也是改变固碳微生物命运的重要因素。(3)羟基丙酸-羟基丁酸循环(M00375)和还原性乙酰辅酶A途径(M00377)是研究区固碳微生物的重要固碳途径,反映了不同的微生物类群抵抗抗生素选择...
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.1.1 岩溶水的重要性
1.1.2 岩溶系统中的微生物与碳循环
1.1.3 抗生素污染概述
1.1.4 抗生素对微生物固碳过程的影响
1.2 研究目的及意义
1.3 研究内容
1.4 研究方法
1.4.1 研究方法概述
1.4.2 关键技术
1.5 技术路线
1.6 工作内容及工作量
2 材料与方法
2.1 样品采集
2.2 水化学测试
2.3 DNA提取
2.4 测序序列统计与质控
2.4.1 原始序列统计
2.4.2 质控数据统计
2.5 基因集构建与丰度计算
2.5.1 非冗余基因集构建
2.5.2 基因丰度计算
2.6 物种与功能注释
2.6.1 NR物种注释
2.6.2 KEGG功能注释
2.6.3 碳酸酐酶结构域分析
2.6.4 抗生素抗性基因注释
2.7 统计分析
3 结果
3.1 环境因子
3.1.1 现场测试
3.1.2 阴阳离子浓度
3.1.3 阴阳离子的空间分布特征
3.1.4 抗生素的检出率和检出水平
3.1.5 抗生素来源以及空间分布特征
3.1.6 总碱度和TOC
3.2 微生物群落结构
3.3 岩溶水体微生物的功能基因
3.3.1 岩溶水体中的微生物的固碳功能途径
3.3.2 岩溶水体微生物的碳酸酐酶编码基因
3.3.3 固碳功能基因的相对丰度
3.3.4 物种及其主要固碳途径随流域的变化
3.4 岩溶水体微生物群落抗生素抗性基因组成
3.5 抗生素对微生物群落的影响
3.5.1 抗生素与生态类群,碳酸酐酶基因丰度和固碳功能基因丰度相关性
3.5.2 抗生素对碳酸酐酶的影响
3.5.3 抗生素对优势物种的影响
4 讨论
4.1 抗生素抗性基因对微生物群落的影响
4.2 功能基因对优势物种的影响
4.3 碳酸酐酶对固碳生物的影响
4.4 固碳功能对抗生素耐药机制的影响
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
附表
本文编号:3828745
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.1.1 岩溶水的重要性
1.1.2 岩溶系统中的微生物与碳循环
1.1.3 抗生素污染概述
1.1.4 抗生素对微生物固碳过程的影响
1.2 研究目的及意义
1.3 研究内容
1.4 研究方法
1.4.1 研究方法概述
1.4.2 关键技术
1.5 技术路线
1.6 工作内容及工作量
2 材料与方法
2.1 样品采集
2.2 水化学测试
2.3 DNA提取
2.4 测序序列统计与质控
2.4.1 原始序列统计
2.4.2 质控数据统计
2.5 基因集构建与丰度计算
2.5.1 非冗余基因集构建
2.5.2 基因丰度计算
2.6 物种与功能注释
2.6.1 NR物种注释
2.6.2 KEGG功能注释
2.6.3 碳酸酐酶结构域分析
2.6.4 抗生素抗性基因注释
2.7 统计分析
3 结果
3.1 环境因子
3.1.1 现场测试
3.1.2 阴阳离子浓度
3.1.3 阴阳离子的空间分布特征
3.1.4 抗生素的检出率和检出水平
3.1.5 抗生素来源以及空间分布特征
3.1.6 总碱度和TOC
3.2 微生物群落结构
3.3 岩溶水体微生物的功能基因
3.3.1 岩溶水体中的微生物的固碳功能途径
3.3.2 岩溶水体微生物的碳酸酐酶编码基因
3.3.3 固碳功能基因的相对丰度
3.3.4 物种及其主要固碳途径随流域的变化
3.4 岩溶水体微生物群落抗生素抗性基因组成
3.5 抗生素对微生物群落的影响
3.5.1 抗生素与生态类群,碳酸酐酶基因丰度和固碳功能基因丰度相关性
3.5.2 抗生素对碳酸酐酶的影响
3.5.3 抗生素对优势物种的影响
4 讨论
4.1 抗生素抗性基因对微生物群落的影响
4.2 功能基因对优势物种的影响
4.3 碳酸酐酶对固碳生物的影响
4.4 固碳功能对抗生素耐药机制的影响
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
附表
本文编号:3828745
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