長(zhǎng)期定量施用豬糞稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究
本文關(guān)鍵詞:長(zhǎng)期定量施用豬糞稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:抗生素是畜禽養(yǎng)殖業(yè)常用的飼料添加劑,用于預(yù)防畜禽疾病和促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)。然而抗生素并不能被動(dòng)物很好地吸收,大部分隨畜禽糞便的農(nóng)田施用進(jìn)入到土壤中。因此而產(chǎn)生的抗生素抗性基因污染也逐漸成為環(huán)境研究的熱點(diǎn)。已有研究側(cè)重于隨機(jī)采樣或?qū)嶒?yàn)室條件下的研究,而缺少對(duì)長(zhǎng)期施用糞肥土壤中抗生素及其抗性基因污染特征的研究。本研究選取了中國(guó)南方4個(gè)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)點(diǎn),采集長(zhǎng)期定量施用豬糞與不施用豬糞的稻田表層及剖面土壤,對(duì)6種典型獸用抗生素和對(duì)應(yīng)8種抗生素抗性基因進(jìn)行了檢測(cè),分析了其在稻田土壤中的污染特征,并對(duì)其中的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了探討。主要研究結(jié)果如下:(1)長(zhǎng)期施用豬糞的稻田表層土壤中四環(huán)素類抗生素明顯積累,抗生素抗性基因相對(duì)豐度顯著提高,表明長(zhǎng)期施用豬糞會(huì)造成稻田表層土壤的抗生素積累及抗生素抗性基因污染。(2)隨著豬糞施用量的增大,土壤中殘留的抗生素濃度和抗生素抗性基因相對(duì)豐度逐漸升高;豬糞施用量與土壤中抗生素抗性基因相對(duì)豐度之間存在著良好的相關(guān)關(guān)系。宏基因測(cè)序結(jié)果表明豬糞的施用使稻田土壤中總抗生素抗性基因相對(duì)豐度升高,并增加了抗生素抗性基因的多樣性。(3)剖面土壤中可以檢測(cè)到抗生素,濃度隨深度增加而降低,說(shuō)明抗生素污染可以從表層土壤向深層土壤遷移。剖面土壤中抗生素抗性基因的相對(duì)豐度隨土壤深度增加而下降,說(shuō)明攜帶抗生素抗性的微生物會(huì)隨滲濾向底土層轉(zhuǎn)移。(4)四環(huán)素類抗生素與重金屬元素存在正相關(guān)關(guān)系,四環(huán)素類與磺胺類抗生素抗性基因相對(duì)豐度與土壤pH、有機(jī)質(zhì)、重金屬As、Cd、Cu、Zn之間存在相關(guān)性,但與四環(huán)素類抗生素相關(guān)性較弱。
【關(guān)鍵詞】:稻田土壤 豬糞 抗生素 抗性基因 長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X53;S859.796
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-10
- 縮略表10-13
- 1 緒論13-21
- 1.1 抗生素概況13-16
- 1.1.1 抗生素的農(nóng)業(yè)使用與污染13-14
- 1.1.2 抗生素在農(nóng)田土壤中的積累與危害14-15
- 1.1.3 抗生素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化15-16
- 1.1.4 抗生素的分析方法16
- 1.2 環(huán)境中抗生素抗性基因的研究現(xiàn)狀16-18
- 1.2.1 抗生素抗性基因的產(chǎn)生與抗性機(jī)制16-17
- 1.2.2 抗生素抗性基因的傳播與危害17-18
- 1.2.3 施肥引起抗生素抗性基因污染研究現(xiàn)狀18
- 1.3 論文研究目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線18-21
- 1.3.1 研究目標(biāo)18-19
- 1.3.2 研究?jī)?nèi)容19-20
- 1.3.3 技術(shù)路線20-21
- 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法21-31
- 2.1 長(zhǎng)期定位試驗(yàn)點(diǎn)信息與樣品采集21-23
- 2.2 抗生素的提取測(cè)定23-26
- 2.2.1 主要試劑材料及設(shè)備24-25
- 2.2.2 土壤及豬糞前處理25
- 2.2.3 LC-MS/MS測(cè)定條件25-26
- 2.2.4 質(zhì)量控制26
- 2.3 抗生素抗性基因的提取測(cè)定26-29
- 2.3.1 主要試劑材料及設(shè)備26-27
- 2.3.2 DNA提取27
- 2.3.3 普通PCR反應(yīng)程序27-28
- 2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線28-29
- 2.3.5 抗生素抗性基因熒光定量PCR29
- 2.4 重金屬測(cè)定及土壤常規(guī)分析29-30
- 2.4.1 主要試劑材料及設(shè)備29-30
- 2.4.2 重金屬測(cè)定與土壤常規(guī)分析30
- 2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析30-31
- 3 結(jié)果與討論31-53
- 3.1 不同試驗(yàn)點(diǎn)稻田表層土壤抗生素及其抗性基因污染特征31-36
- 3.1.1 不同試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)施用豬糞中抗生素及其抗性基因殘留31-32
- 3.1.2 不同試驗(yàn)點(diǎn)稻田表層土壤抗生素污染特征32-33
- 3.1.3 不同試驗(yàn)點(diǎn)稻田表層土壤抗生素抗性基因污染特征33-36
- 3.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素及其抗性基因污染特征36-43
- 3.2.1 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素污染特征36-37
- 3.2.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素抗性基因污染特征37-39
- 3.2.3 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素抗性基因多樣性分析39-43
- 3.3 稻田土壤中抗生素及其抗性基因的縱向分布43-47
- 3.3.1 稻田土壤中抗生素的縱向分布43-44
- 3.3.2 稻田土壤中抗生素抗性基因的縱向分布44-47
- 3.4 抗生素、ARGs與重金屬、土壤性質(zhì)相關(guān)關(guān)系47-53
- 3.4.1 不同試驗(yàn)點(diǎn)抗生素抗性基因與抗生素、土壤性質(zhì)相關(guān)關(guān)系47-48
- 3.4.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤重金屬污染48-50
- 3.4.3 抗生素、ARGs與重金屬、土壤性質(zhì)相關(guān)性分析50-53
- 4 結(jié)論與展望53-55
- 4.1 結(jié)論53-54
- 4.2 展望54-55
- 參考文獻(xiàn)55-66
- 作者簡(jiǎn)歷66
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