三峽庫(kù)區(qū)水體、土壤和沉積物中抗生素與抗生素抗性基因的污染特征
本文關(guān)鍵詞: 三峽庫(kù)區(qū) 抗生素 抗生素抗性基因 熒光定量PCR 出處:《中國(guó)科學(xué)院武漢植物園》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:近年來,由于抗生素的大量使用造成環(huán)境中抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)污染日益嚴(yán)重。本研究以三峽庫(kù)區(qū)水體,土壤和沉積物為研究對(duì)象,采用高效液相色譜法(HPLC)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(qPCR)分別對(duì)三種介質(zhì)中 13 種抗生素(OTC,TC,CTC,STZ,SDZ,ST,SMZ,TMP,ENR,OFL,NOR,DXC,CIP),15種抗性基因(3種sul:s仰l1,sul2,sul3;8種tet:tetA,tetB,tetC,tetM,tet0,tetQ,tetW,tetG;4 種 qnr:qnrA,qnrB,qnrD,qnrS)及 1 種整合子基因(intI1)進(jìn)行了檢測(cè),并分析不同介質(zhì)中抗生素和抗性基因的污染水平,分布特征和可能的環(huán)境影響因素。13 種抗生素中,有 10種抗生素(OTC,TC,CTC,STZ,SDZ,ST,SMZ,TMP,ENR,OFL)在三峽庫(kù)區(qū)水體、土壤和沉積物中檢出率為100%;NOR和DXC在水體中未檢出,在土壤和沉積物中檢出率均低于50%;CIP在三種介質(zhì)中均未檢出。水體中檢出濃度最高的抗生素為TPM(119.1 ng/L),土壤為ENR(43.2 ng/g),沉積物為,ENR(42.6ng/g)。水體中質(zhì)量濃度最高的抗生素為SDZ(27.7ng/L-359.2ng/L),土壤為 ENR(1.7ng/g-154.1ng/g),沉積物為 ST(10.8ng/g-121.3ng/g)。相關(guān)性分析表明水體和沉積物的四環(huán)素總濃度之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,水體和土壤中SDZ與ST濃度之間呈極顯著相關(guān)關(guān)系,表明這些抗生素在不同介質(zhì)中存在動(dòng)態(tài)交換與分配平衡。水樣中的STZ與TOC和pH之間均呈顯著相關(guān)關(guān)系,表明TOC和pH可能是影響三峽庫(kù)區(qū)水體STZ分布的重要環(huán)境因子。PCR定性檢測(cè)結(jié)果顯示水體,土壤和沉積物中sul1,sul2,tetA,tetB,tetM,tetQ,tetG和int1檢出率為100%,tetW未檢出。三種介質(zhì)sul中,sul1和sul2比sul3有更高的檢出率;tet中,外排泵基因(tetA,tetB,tetC,tetG)比核酸保護(hù)蛋白基因(tetM,tetO,tetQ,tetW)檢出率更高。所有目的基因中sul1的平均濃度最高,在水體,土壤和沉積物中分別為2Z2×10-1copies/16S-rRNA,1.1×10-1copies/16S-rRNA,6.4×10-2copies/16S-rRNA,為三峽庫(kù)區(qū)的優(yōu)勢(shì)抗性基因。5種tet(tetA,tetB,tetG,tetQ,tetM)中,在水體中濃度分布由大到小依次為tetAtetCtetGtetQtetBtetM,其中tetA平均濃度為1.0×10-2copies/16S-rRNA,。土壤和底泥中,tetB為優(yōu)勢(shì)四環(huán)素類基因,平均濃度分別為 1.1×10-2copies/16S-rRNA 和 3.3×10-3copies/16S-rRNA。此外,int11 含量水平僅次于sul1,且與多種ARGs顯著相關(guān),表明三峽庫(kù)區(qū)受整合子基因污染較為嚴(yán)重,整合子可能促進(jìn)ARGs的水平基因轉(zhuǎn)移。不同抗性基因在各采樣點(diǎn)所占比例的差異可能與該區(qū)域用藥特征和種類有關(guān)。相關(guān)性分析表明,介質(zhì)之間僅有tetM在土壤和沉積物極顯著相關(guān),介質(zhì)內(nèi)部四環(huán)素排出泵基因與核糖體保護(hù)基因存在顯著相關(guān)性?股睾涂剐曰蛟诳拷t(yī)院,養(yǎng)殖廠與污水處理廠的位置濃度較高,表明這些區(qū)域可能是抗生素和抗性基因的重要儲(chǔ)蓄庫(kù)。RDA分析揭示水樣,土樣及沉積物抗生素與ARGs的關(guān)系,主成分RDA1和RDA2的累計(jì)貢獻(xiàn)率分別達(dá)到80.96%,74.29%和85.37%,且每種介質(zhì)的采樣點(diǎn)均被聚為3類,表明這些地區(qū)具有相似的污染特征。部分抗生素與相應(yīng)ARGs有顯著相關(guān)性,說明這些抗生素可能是影響ARGs分布的重要環(huán)境因子之一。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院武漢植物園
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X52;X53
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1476029
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