本文關(guān)鍵詞：禽畜糞便堆肥過程中耐藥基因變化的研究　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,簡(jiǎn)寫為ARGs)是新興的環(huán)境污染物。在禽畜養(yǎng)殖過程由于頻繁使用抗生素類藥物,導(dǎo)致禽畜腸道中生成大量耐藥菌(Antibiotic resistant bacteria,簡(jiǎn)寫為ARBs),這些耐藥菌群攜帶大量抗性基因,它們會(huì)通過糞便進(jìn)入環(huán)境中。目前,禽畜糞便處理最常用的工藝是堆肥,禽畜糞便經(jīng)過高溫堆肥處理后可有效減小體積,殺死有害細(xì)菌。本研究采用現(xiàn)代分子生物技術(shù):定性PCR、熒光定量PCR和16SrDNA高通量測(cè)序技術(shù)綜合分析了采集于上海市茹塘養(yǎng)豬場(chǎng)和太平洋禽蛋養(yǎng)雞場(chǎng)的新鮮糞便中四環(huán)素類抗性基因在堆肥過程中的變化和堆肥過程中優(yōu)勢(shì)菌群、耐藥菌群的變化及其與耐藥基因關(guān)系的探討,并得出以下研究結(jié)論:(1)豬糞樣品中tet-R基因(除tet(D)未檢測(cè)到)均檢測(cè)到,說明tet-R基因在豬糞中普遍存在。這些tet-R基因在豬糞堆肥中的檢出率大小排序?yàn)閠et(A)=tet(O)=tet(M)tet(X)tet(G)tet(B)=tet(C)tet(S)tet(E)。堆肥結(jié)束,tet(B)、tet(C)、tet(E)、tet(G)、tet(S)未檢測(cè)到,但是 tet(A)、tet(M)、tet(O)、tet(X)依然存在。在雞糞堆肥樣品中發(fā)現(xiàn)tet-R基因(除tet(D)、tet(B)、tet(E)未檢測(cè)到)在樣品中均檢測(cè)到,說明tet-R基因在雞糞中也普遍存在。這些tet-R基因檢出率大小排序?yàn)閠et(A)=tet(O)=tet(M)tet(X)=tet(S)tet(G)=tet(C)。堆肥結(jié)束,只有tet(C)在腐熟的雞糞堆肥中未檢測(cè)到,但是tet(A)、tet(S)、tet(G)、tet(M)、tet(O)、tet(X)依然存在。研究結(jié)果表明大部分tet-R基因在堆肥結(jié)束后依然存在,但有少部分的tet-R基因被完全去除,所以堆肥對(duì)于耐藥基因的消除有一定的作用。(2)豬糞堆肥腐熟后tet(A)和tet(C)基因的含量相比于新鮮豬糞均有降低,且隨著堆肥的進(jìn)行tet(A)和tet(C)的含量呈下降趨勢(shì),去除效率分別為49%和99.9%,堆肥處理對(duì)tet(C)的去除效果更好。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)豬糞堆肥中tet(A)含量與C/N的變化呈顯著相關(guān)(P0.05),與pH變化呈負(fù)相關(guān)(P0.05),C/N和pH很可能是影響豬糞堆肥過程中tet(A)抗性基因消減的重要因素。雞糞堆肥中tet(A)和tet(C)基因的含量相比于新鮮雞糞也均有降低,且隨著堆肥的進(jìn)行tet(A)和tet(C)的含量呈先上升后下降趨勢(shì),去除率分別為98.8%和69.6%,雞糞堆肥的處理對(duì)tet(A)的去除效果更好,這與豬糞堆肥的處理結(jié)果不同,相關(guān)性分析表明雞糞堆肥中tet(C)豐度的變化與C/N的變化成正相關(guān)性(P0.05),說明C/N可能是影響雞糞堆肥過程中tet(C)豐度變化的重要因素。研究結(jié)果顯示兩組堆肥處理對(duì)tetA和tetC均有消減作用,據(jù)此推測(cè)堆肥過程可能有利于tet-R基因含量的降低。(3)高通量測(cè)序結(jié)果表明厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidet es)、放線菌門(Actinobacteria)和變形菌門(Proteobacteria)四大菌群均是豬糞和雞糞堆肥全過程中的優(yōu)勢(shì)菌群,且大部分的耐藥菌屬于這四大門類。豬糞與雞糞經(jīng)過高溫堆肥后群落結(jié)構(gòu)變化均較大,研究發(fā)現(xiàn)豬糞與雞糞中與耐藥基因相關(guān)的菌群主要包括Bacterpodes 屬、Enterobacteriaceae科、Pseudomonadaceae科、Ruminococcus 屬、Clostridium 屬、Parabacteroides 屬、Prevotellaceae 科、Pseud omonas屬、Corynebacterium屬、Ruminococcaceae科,這些菌群經(jīng)過高溫堆肥后均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),且部分菌群相對(duì)豐度下降顯著。Thermomonosporaceae、Str eptosporangiaceae、Micromonosporaceae、Bacillaceae、Halanaerobiaceae、OP B54_norank、Paenibacillaceae、Alcaligenaceae、Methylococcaceae、Oceanospir illales_unclassified、Saprospiraceae、Clostridia__unclassified、Firmicutes unclassif ied、Bacilli_unclassified和S0134_terrestrial_group 在新鮮豬糞和新鮮雞糞中的豐度較低,甚至部分菌群不存在新鮮豬糞和雞糞中,經(jīng)過堆肥處理后這些菌群豐度顯著升高,成為腐熟的豬糞和雞糞中的高豐度菌群。
[Abstract]:Antibiotic resistance genes (antibiotic resistance genes, abbreviated as ARGs) is an emerging environmental pollutants. In livestock breeding process due to the frequent use of antibiotics, lead to a large number of drug-resistant bacteria in the intestinal tract of livestock (Antibiotic resistant bacteria, abbreviated as ARBs), the drug-resistance bacteria carrying a large number of resistance genes, they will pass the feces into the environment. At present, livestock manure treatment process is the most commonly used compost, manure after composting at high temperature can effectively reduce the volume, to kill harmful bacteria. In this study, using modern molecular biological techniques: qualitative PCR, quantitative PCR and 16SrDNA high-throughput sequencing technology was analyzed in the acquisition of tetracycline resistance genes in Shanghai pig and Ru Tang Pacific egg farm fresh feces advantage process changes during the composting and composting of bacteria, bacteria and drug resistance change 涓庤，

本文編號(hào)：1358101