重金屬作為飼料添加劑廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中,但大量的重金屬會(huì)以原藥形態(tài)殘留于畜禽糞便中。好氧堆肥是處理畜禽糞便的重要方式,微生物參與堆肥過(guò)程多種有機(jī)物質(zhì)的降解,是影響堆肥效率的重要因素;氮循環(huán)功能微生物是氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,直接影響堆肥產(chǎn)品質(zhì)量。然而,堆肥產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)利用已成為抗性基因進(jìn)入環(huán)境的重要途徑,嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。因此,本文以Cu作為畜禽糞便中典型重金屬污染物,全面研究了不同濃度Cu對(duì)好氧堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落多樣性、氮循環(huán)功能基因及微生物群落多樣性（硝化、反硝化和固氮過(guò)程）和抗性基因（抗Cu基因（Copper Resistance Genes,CRGs）、抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）及Ⅰ類(lèi)整合子基因（intl1））的影響,分析了Cu與功能微生物和抗性基因變化的關(guān)系,揭示了不同濃度Cu對(duì)堆肥過(guò)程中功能微生物及抗性基因影響的微生物學(xué)機(jī)理。取得的主要結(jié)果和結(jié)論如下:（1）Firmicutes、Proteobacteria和Actinobacteria是堆肥過(guò)程中主要的細(xì)菌門(mén),高濃度（2000 mg/kg）Cu處理使與纖維素和木質(zhì)素降解相關(guān)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 文獻(xiàn)綜述
        1.2.1 畜禽糞便中重金屬殘留現(xiàn)狀及其堆肥過(guò)程的變化
        1.2.2 好氧堆肥過(guò)程細(xì)菌群落的變化
        1.2.3 好氧堆肥過(guò)程氮循環(huán)過(guò)程研究
        1.2.4 好氧堆肥過(guò)程抗性基因的研究
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 銅對(duì)堆肥過(guò)程中細(xì)菌豐度和群落多樣性的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 堆肥試驗(yàn)
        2.1.2 理化性質(zhì)及重金屬測(cè)定
        2.1.3 DNA提取和qPCR定量檢測(cè)
        2.1.4 16S高通量測(cè)序分析
        2.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 Cu對(duì)堆肥過(guò)程中理化性質(zhì)變化的影響
        2.2.2 Cu對(duì)堆肥過(guò)程細(xì)菌豐度的影響
        2.2.3 Cu對(duì)堆肥過(guò)程細(xì)菌群落β多樣性的影響
        2.2.4 Cu對(duì)堆肥過(guò)程細(xì)菌群落組成的影響
        2.2.5 PICRUSt對(duì)細(xì)菌酶生產(chǎn)潛力的預(yù)測(cè)
        2.2.6 好氧堆肥過(guò)程細(xì)菌群落network分析
        2.2.7 環(huán)境因素和細(xì)菌群落之間的關(guān)系
    2.3 小結(jié)
第三章 銅對(duì)堆肥過(guò)程中氨氧化微生物群落及其基因豐度變化的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 堆肥試驗(yàn)
        3.1.2 理化性質(zhì)及潛在氨氧化勢(shì)的測(cè)定
        3.1.3 DNA樣品的提取和定量PCR
        3.1.4 PCR變性凝膠電泳(DGGE)和測(cè)序分析
        3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 Cu對(duì)堆肥過(guò)程中理化性質(zhì)的影響
        3.2.2 Cu對(duì)堆肥過(guò)程潛在氨氧化勢(shì)的影響
        3.2.3 Cu對(duì)堆肥過(guò)程氨氧化古菌和氨氧化細(xì)菌amoA基因豐度的影響
        3.2.4 堆肥過(guò)程中氨氧化微生物群落DGGE指紋圖譜分析
        3.2.5 Cu對(duì)堆肥過(guò)程氨氧化古菌和氨氧化細(xì)菌群落多樣性的影響
        3.2.6 堆肥過(guò)程氨氧化古菌和氨氧化細(xì)菌系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.3 小結(jié)
第四章 銅對(duì)堆肥過(guò)程中反硝化微生物群落及其基因豐度的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 堆肥試驗(yàn)
        4.1.2 理化性質(zhì)及重金屬測(cè)定
        4.1.3 DNA提取和qPCR定量檢測(cè)
        4.1.4 反硝化功能基因高通量測(cè)序分析
        4.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 Cu對(duì)畜禽糞便堆肥過(guò)程中反硝化功能基因豐度的影響
        4.2.2 Cu對(duì)豬糞堆肥過(guò)程中反硝化細(xì)菌群落多樣性及結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.3 Cu對(duì)豬糞堆肥過(guò)程中反硝化微生物群落組成的影響
        4.2.4 堆肥過(guò)程中反硝化基因和反硝化微生物的network分析
        4.2.5 環(huán)境因子對(duì)反硝化微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 小結(jié)
第五章 銅對(duì)堆肥過(guò)程中固氮微生物豐度及其群落變化的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 堆肥試驗(yàn)
        5.1.2 理化性質(zhì)及重金屬測(cè)定
        5.1.3 DNA提取和qPCR定量檢測(cè)
        5.1.4 固氮功能基因高通量測(cè)序分析
        5.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 畜禽糞便中殘留的Cu對(duì)堆肥過(guò)程nifH基因豐度的影響
        5.2.2 Cu對(duì)堆肥過(guò)程攜帶nifH基因固氮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.3 Cu對(duì)堆肥過(guò)程固氮細(xì)菌群落組成的影響
        5.2.4 堆肥過(guò)程固氮微生物的共現(xiàn)性分析
    5.3 小結(jié)
第六章 銅對(duì)堆肥過(guò)程中抗銅基因和抗生素抗性基因的影響
    6.1 材料與方法
        6.1.1 堆肥試驗(yàn)
        6.1.2 理化性質(zhì)及重金屬測(cè)定
        6.1.3 DNA提取和qPCR定量檢測(cè)
        6.1.4 16SrRNA高通量測(cè)序分析
        6.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 Cu對(duì)堆肥過(guò)程中CRGs豐度的影響
        6.2.2 Cu對(duì)堆肥過(guò)程中ARGs和intI1的影響
        6.2.3 Cu對(duì)好氧堆肥過(guò)程中細(xì)菌屬的影響
        6.2.4 CRGs、ARGs與intI1和環(huán)境因子之間的關(guān)系
        6.2.5 CRGs、ARGs與intI1和主要細(xì)菌屬之間network分析
    6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[6]農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥中氨氧化菌的研究[D]. 虞泳.湖南大學(xué) 2011
[7]重金屬Cu、Zn對(duì)堆肥過(guò)程中微生物群落代謝和水解酶活性的影響[D]. 郭星亮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011



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