自20世紀(jì)中葉起,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展,成為世界范圍內(nèi)食品領(lǐng)域增長最快的行業(yè)。然而,在養(yǎng)殖過程中,細(xì)菌性疾病的頻發(fā)是影響水產(chǎn)品產(chǎn)量品質(zhì)的主要因素。為了控制病害,人類施用了大量抗生素,進(jìn)而造成了細(xì)菌耐藥性的發(fā)展。故此,對于養(yǎng)殖系統(tǒng)而言,研究細(xì)菌耐藥的傳播機制至關(guān)重要。本課題主要針對于時下流行的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)展開研究,課題以ISCR2元件為研究對象,通過解析循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)這一環(huán)境中ISCR2分布狀況,分析ISCR2在環(huán)境細(xì)菌與病原菌之間的轉(zhuǎn)移規(guī)律,以揭示ISCR2在耐藥發(fā)展中的作用。課題研究對象為爆發(fā)過石斑魚腐皮病的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),在交替施用漁業(yè)常用抗生素氟苯尼考及諾氟沙星后,病癥并未能有效控制。基因擴增及重測序結(jié)果顯示,floR基因是引發(fā)系統(tǒng)中氟苯尼考耐藥性的主要原因且位于ISCR2下游。MIC結(jié)果顯示,攜帶有ISCR2基因的分離菌耐藥菌比例更高。數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計結(jié)果顯示,90%的ISCR2基因下游發(fā)現(xiàn)有sul2基因。對樣品中攜帶有ISCR2基因的菌進(jìn)行結(jié)構(gòu)擴增結(jié)果顯示,ISCR2基因與strB,strA,sul2,tet A,tet31,mph-like及mef七種抗生素耐藥基因相連,形成五種不同的結(jié)構(gòu),并且這五種結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫中均有發(fā)現(xiàn),且多數(shù)為病原菌。針對上述七種耐藥基因及ISCR2基因進(jìn)行定量檢測,結(jié)果顯示,floR,strA,strB,sul2,tet(31)及tetA基因的豐度變化與ISCR2基因具有正相關(guān)性。依據(jù)上述結(jié)果,我們可得到如下結(jié)論:1)ISCR2元件上攜帶有多種耐藥基因,形成多種結(jié)構(gòu),同一種結(jié)構(gòu)在多株不同種屬菌中均有發(fā)現(xiàn)。并且在環(huán)境微生物中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu),在病原菌中亦有存在。參與介導(dǎo)諸如鏈霉素類,氯霉素類,四環(huán)素類,大環(huán)內(nèi)酯類,磺胺類等多種耐藥基因的水平轉(zhuǎn)移。2)在此循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,ISCR2元件介導(dǎo)了多種漁業(yè)常用抗生素耐藥基因的傳播,導(dǎo)致了細(xì)菌耐藥的發(fā)展,嚴(yán)重影響了病害的防治工作。3)ISCR2下游連接有sul2基因,并且此結(jié)構(gòu)較為保守。其可能以ISCR2基因為上游,sul2基因為下游,中間連接有多個耐藥基因,從而形成一個獨立的移動單元,以介導(dǎo)多種抗生素耐藥基因的傳播。4)ISCR2基因廣泛分布于多個種屬菌中,其中,以病原菌為主,且環(huán)境菌中亦有發(fā)現(xiàn)。其可能是介導(dǎo)人體病原菌及環(huán)境微生物耐藥庫的潛在橋梁,引發(fā)細(xì)菌耐藥性在人體及養(yǎng)殖業(yè)中的交叉污染,為未來人類使用抗生素治療細(xì)菌性疾病埋下了巨大的隱患。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S941
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的使用
    1.2 抗生素與細(xì)菌耐藥
        1.2.1 抗生素作用機制
        1.2.2 細(xì)菌耐藥機制
        1.2.3 細(xì)菌耐藥性的遺傳學(xué)機制
    1.3 耐藥基因的水平傳播
        1.3.1 質(zhì)粒
        1.3.2 轉(zhuǎn)座子
        1.3.3 整合子
    1.4 ISCR2移動元件
        1.4.1 ISCR的發(fā)現(xiàn)
        1.4.2 ISCR的特點
        1.4.3 ISCR2簡介
    1.5 研究目的和意義
第二章 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中ISCR2基因與細(xì)菌耐藥性的研究
    2.1 試驗材料
        2.1.1 樣品采集及細(xì)菌分離
        2.1.2 主要儀器設(shè)備及試劑
    2.2 試驗方法
        2.2.1 準(zhǔn)備試驗及通用試驗
        2.2.2 水樣中可培養(yǎng)耐藥菌比例測定
        2.2.3 病魚病灶可培養(yǎng)菌的分離及鑒定
        2.2.4 病魚病灶分離菌中氟苯尼考耐藥基因的檢測
        2.2.5 酚氯仿異戊醇法提取Vibrio sp. L-85基因組DNA
        2.2.6 Vibrio sp. L-85基因組DNA測序
        2.2.7 病魚病灶分離菌ISCR2基因檢測
        2.2.8 病魚病灶分離菌中耐藥菌比例測定
    2.3 試驗結(jié)果
        2.3.1 水樣中可培養(yǎng)耐藥菌的比例
        2.3.2 病魚病灶分離菌的 16S rRNA鑒定
        2.3.3 病魚病灶分離菌氟苯尼考耐藥基因檢測
        2.3.4 Vibrio sp. L-85基因組DNA測序結(jié)果
        2.3.5 病魚病灶分離菌中ISCR2基因的分布
        2.3.6 病魚病灶分離菌抗生素耐藥菌比例
    2.4 討論
第三章 ISCR2元件分布情況及結(jié)構(gòu)多樣性的研究
    3.1 試驗材料
        3.1.1 樣品及菌株來源
        3.1.2 主要儀器設(shè)備及試劑
    3.2 試驗方法
        3.2.1 準(zhǔn)備試驗及通用試驗
        3.2.2 病魚病灶分離菌ISCR2基因檢測
        3.2.3 mph-like基因功能驗證
        3.2.4 攜帶mph-like基因的病灶分離菌MIC鑒定
        3.2.5 水樣中相關(guān)耐藥基因定量試驗
    3.3 試驗結(jié)果
        3.3.1 數(shù)據(jù)庫中ISCR2結(jié)構(gòu)的多樣性
        3.3.2 病灶分離菌中ISCR2結(jié)構(gòu)的多樣性
        3.3.3 mph-like基因的功能驗證
        3.3.4 水樣中抗生素基因及ISCR2的相關(guān)性
    3.4 討論
第四章 總結(jié)與討論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡介

【參考文獻(xiàn)】

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