三峽庫區(qū)典型支流沉積物中抗生素及抗性基因多樣性研究
發(fā)布時間:2021-01-21 16:11
抗生素的過度使用加速了自然環(huán)境中抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的產(chǎn)生與傳播,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大的危害,探究不同流域的抗生素和抗性基因已成為環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點。三峽水庫具有典型的河道型水庫的特征,其“冬蓄夏排”的運行模式使水域環(huán)境發(fā)生了巨大變化。受庫區(qū)回水頂托作用的影響,許多支流成為陸源輸入污染物的匯,并對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。為探究三峽庫區(qū)典型支流新型污染物的污染狀況,本研究以位于三峽庫區(qū)龍溪河下游的長壽湖、忠縣區(qū)段的甘井河和龍灘河的沉積物為研究對象,調(diào)查了抗生素、抗性基因的地域分布特征及環(huán)境影響因素,主要研究結(jié)果如下:(1)采用高效色相色譜法(Liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)測定了沉積物中磺胺類、四環(huán)素類、喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類以及β-內(nèi)酰胺類五大類共14種抗生素的殘留濃度。結(jié)果顯示:三峽水庫支流下游沉積物中的抗生素具有明顯的空間異質(zhì)性,其中長壽湖沉積物中抗生素的平均含量為58.99ng/g,整體上表現(xiàn)為生態(tài)養(yǎng)殖區(qū)>生態(tài)旅游區(qū)>濕地保護區(qū)。甘井河與龍灘河沉積物...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
抗生素在環(huán)境中的命運[18]
1緒論7酶的保護下依然持續(xù)存在,最終可能轉(zhuǎn)移至其它細胞[72],導(dǎo)致環(huán)境中的抗性基因殘留比抗生素殘留更持久,進而產(chǎn)生更大的環(huán)境危害[23]。1.2.1抗性基因的傳播擴散機制細菌可以通過基因轉(zhuǎn)移獲得抗生素抗性;蜣D(zhuǎn)移是指基因或DNA片段在不同生物體之間的轉(zhuǎn)移,主要包括垂直基因轉(zhuǎn)移(Verticalgenetransfer,VGT)和水平基因轉(zhuǎn)移(Horizontalgenetransfer,HGT),ARGs可以通過這兩種方式在細菌群體中進行廣泛傳播。其中,VGT是指親代和子代通過繁殖實現(xiàn)遺傳傳遞,細菌中可以發(fā)生基因突變,由于基因突變通常是自發(fā)并隨機的,這種抗性獲得的途徑不是主要的。相反,HGT被認為是細菌細胞間產(chǎn)生和迅速傳播耐藥基因的主要原因;蛲ㄟ^這種方式跨越了細菌的物種屏障,可以在不同的物種和不同的個體之間轉(zhuǎn)移。作為水平基因轉(zhuǎn)移的有效載體,移動遺傳元件(Mobilegeneticelements,MGEs)主要包括質(zhì)粒、插入序列、轉(zhuǎn)座子、整合子和噬菌體等,抗生素抗性基因通常被攜帶在這些移動遺傳元件上,通過接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式(圖1.2所示),從一種細菌轉(zhuǎn)移到另一種細菌[75],從而在同一物種內(nèi)或不同物種之間進行轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移過程中,細菌獲得了抗生素耐藥性,它是細菌在抗生素藥物選擇壓力下長期進化的結(jié)果[76]。圖1.2水平基因轉(zhuǎn)移的3種主要分子機制[75]Fig.1.2ThreemainmolecularmechanismsofHGTpatterns[75]由于水平基因轉(zhuǎn)移的普遍存在,即使在沒有抗生素的情況下,ARGs只要整合到基因轉(zhuǎn)移元件上,就可以通過HGT在不同細菌,甚至是遠緣相關(guān)的生物體之間
技術(shù)路線圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寧波月湖水體中抗生素的分布與生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 王瑞杰,裘錢玲琳,李國祥,縱亞男,唐劍鋒,徐耀陽. 湖泊科學(xué). 2018(06)
[2]氟喹諾酮類抗生素在農(nóng)業(yè)紫色土中的吸附研究[J]. 王暢,李余杰,張智,姚娟娟,盧鵬,楊潞,翁張帆. 土壤. 2018(05)
[3]中國農(nóng)業(yè)土壤中四環(huán)素類抗生素污染現(xiàn)狀及來源研究進展[J]. 曾巧云,丁丹,檀笑. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2018(09)
[4]河流交匯處沉積物組成及粒度特征研究——以阜新市新細河新地村段交匯口為例[J]. 何保,余葦,燕亞東,張博. 泥沙研究. 2018(05)
[5]典型磺胺類抗生素在稻田土中的縱向遷移[J]. 汪仙仙,張洪昌,沈根祥,胡雙慶,張玉,顧海蓉,袁哲軍. 環(huán)境化學(xué). 2018(08)
[6]上海水體中抗生素抗性基因的分布特征[J]. 趙曉祥,楊蓮,程晨,張紫琴. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[7]土壤中抗生素抗性基因的分布及遷移轉(zhuǎn)化[J]. 張寧,李淼,劉翔. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[8]長江南京段表層水體中12種磺胺類抗生素的污染水平及風(fēng)險評價[J]. 唐娜,張圣虎,陳玫宏,宋寧慧,徐懷洲,張芹. 環(huán)境化學(xué). 2018(03)
[9]pH值對活性炭吸附喹諾酮類抗生素影響的研究[J]. 付浩,李雪冰,汪雋,陳超,張曉健. 中國給水排水. 2017(17)
[10]寧波市某醫(yī)院耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌中第一類整合子的分布及來源[J]. 李情操,姚芳芳,吳巧萍,盧雯君. 上海預(yù)防醫(yī)學(xué). 2017(07)
博士論文
[1]qnr介導(dǎo)細菌對喹諾酮類耐藥機制的研究[D]. 王明華.復(fù)旦大學(xué) 2010
[2]腸桿菌科細菌質(zhì)粒介導(dǎo)喹諾酮耐藥機制研究[D]. 蔣琰.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]渭河西安段表層水體中抗生素的分布特征及生態(tài)風(fēng)險評價[D]. 王嘉瑋.西安理工大學(xué) 2018
[2]中藥渣和豬糞共資源化利用過程中抗生素抗性基因變化機理研究[D]. 張麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]上海城市典型水體中抗生素抗性基因時空分布特征及其影響因子研究[D]. 奚慧.華東師范大學(xué) 2018
[4]基于SWAT模型氣候與土地利用變化的產(chǎn)流產(chǎn)沙模擬研究[D]. 段祥佩.重慶師范大學(xué) 2017
[5]天津海河流域抗生素抗性基因分布特征及與指示微生物的關(guān)系[D]. 楊繼平.南昌大學(xué) 2017
[6]城市生活垃圾填埋場中抗生素殘留濃度征及抗性基因相關(guān)性研究[D]. 孫金昭.華東師范大學(xué) 2017
[7]規(guī);i場廢水處理工藝中抗生素和重金屬殘留及其生態(tài)風(fēng)險[D]. 雷慧寧.華東師范大學(xué) 2016
[8]長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[D]. 樓晨露.浙江大學(xué) 2016
[9]三峽庫區(qū)水域牧場鰱鳙驅(qū)動的氮磷循環(huán)研究[D]. 薛洋.西南大學(xué) 2015
[10]基于重金屬及抗生素雙重作用下黃孢原毛平革菌的富集特性和抗性研究[D]. 李芳玲.湖南大學(xué) 2014
本文編號:2991481
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
抗生素在環(huán)境中的命運[18]
1緒論7酶的保護下依然持續(xù)存在,最終可能轉(zhuǎn)移至其它細胞[72],導(dǎo)致環(huán)境中的抗性基因殘留比抗生素殘留更持久,進而產(chǎn)生更大的環(huán)境危害[23]。1.2.1抗性基因的傳播擴散機制細菌可以通過基因轉(zhuǎn)移獲得抗生素抗性;蜣D(zhuǎn)移是指基因或DNA片段在不同生物體之間的轉(zhuǎn)移,主要包括垂直基因轉(zhuǎn)移(Verticalgenetransfer,VGT)和水平基因轉(zhuǎn)移(Horizontalgenetransfer,HGT),ARGs可以通過這兩種方式在細菌群體中進行廣泛傳播。其中,VGT是指親代和子代通過繁殖實現(xiàn)遺傳傳遞,細菌中可以發(fā)生基因突變,由于基因突變通常是自發(fā)并隨機的,這種抗性獲得的途徑不是主要的。相反,HGT被認為是細菌細胞間產(chǎn)生和迅速傳播耐藥基因的主要原因;蛲ㄟ^這種方式跨越了細菌的物種屏障,可以在不同的物種和不同的個體之間轉(zhuǎn)移。作為水平基因轉(zhuǎn)移的有效載體,移動遺傳元件(Mobilegeneticelements,MGEs)主要包括質(zhì)粒、插入序列、轉(zhuǎn)座子、整合子和噬菌體等,抗生素抗性基因通常被攜帶在這些移動遺傳元件上,通過接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式(圖1.2所示),從一種細菌轉(zhuǎn)移到另一種細菌[75],從而在同一物種內(nèi)或不同物種之間進行轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移過程中,細菌獲得了抗生素耐藥性,它是細菌在抗生素藥物選擇壓力下長期進化的結(jié)果[76]。圖1.2水平基因轉(zhuǎn)移的3種主要分子機制[75]Fig.1.2ThreemainmolecularmechanismsofHGTpatterns[75]由于水平基因轉(zhuǎn)移的普遍存在,即使在沒有抗生素的情況下,ARGs只要整合到基因轉(zhuǎn)移元件上,就可以通過HGT在不同細菌,甚至是遠緣相關(guān)的生物體之間
技術(shù)路線圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寧波月湖水體中抗生素的分布與生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 王瑞杰,裘錢玲琳,李國祥,縱亞男,唐劍鋒,徐耀陽. 湖泊科學(xué). 2018(06)
[2]氟喹諾酮類抗生素在農(nóng)業(yè)紫色土中的吸附研究[J]. 王暢,李余杰,張智,姚娟娟,盧鵬,楊潞,翁張帆. 土壤. 2018(05)
[3]中國農(nóng)業(yè)土壤中四環(huán)素類抗生素污染現(xiàn)狀及來源研究進展[J]. 曾巧云,丁丹,檀笑. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2018(09)
[4]河流交匯處沉積物組成及粒度特征研究——以阜新市新細河新地村段交匯口為例[J]. 何保,余葦,燕亞東,張博. 泥沙研究. 2018(05)
[5]典型磺胺類抗生素在稻田土中的縱向遷移[J]. 汪仙仙,張洪昌,沈根祥,胡雙慶,張玉,顧海蓉,袁哲軍. 環(huán)境化學(xué). 2018(08)
[6]上海水體中抗生素抗性基因的分布特征[J]. 趙曉祥,楊蓮,程晨,張紫琴. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[7]土壤中抗生素抗性基因的分布及遷移轉(zhuǎn)化[J]. 張寧,李淼,劉翔. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[8]長江南京段表層水體中12種磺胺類抗生素的污染水平及風(fēng)險評價[J]. 唐娜,張圣虎,陳玫宏,宋寧慧,徐懷洲,張芹. 環(huán)境化學(xué). 2018(03)
[9]pH值對活性炭吸附喹諾酮類抗生素影響的研究[J]. 付浩,李雪冰,汪雋,陳超,張曉健. 中國給水排水. 2017(17)
[10]寧波市某醫(yī)院耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌中第一類整合子的分布及來源[J]. 李情操,姚芳芳,吳巧萍,盧雯君. 上海預(yù)防醫(yī)學(xué). 2017(07)
博士論文
[1]qnr介導(dǎo)細菌對喹諾酮類耐藥機制的研究[D]. 王明華.復(fù)旦大學(xué) 2010
[2]腸桿菌科細菌質(zhì)粒介導(dǎo)喹諾酮耐藥機制研究[D]. 蔣琰.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]渭河西安段表層水體中抗生素的分布特征及生態(tài)風(fēng)險評價[D]. 王嘉瑋.西安理工大學(xué) 2018
[2]中藥渣和豬糞共資源化利用過程中抗生素抗性基因變化機理研究[D]. 張麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]上海城市典型水體中抗生素抗性基因時空分布特征及其影響因子研究[D]. 奚慧.華東師范大學(xué) 2018
[4]基于SWAT模型氣候與土地利用變化的產(chǎn)流產(chǎn)沙模擬研究[D]. 段祥佩.重慶師范大學(xué) 2017
[5]天津海河流域抗生素抗性基因分布特征及與指示微生物的關(guān)系[D]. 楊繼平.南昌大學(xué) 2017
[6]城市生活垃圾填埋場中抗生素殘留濃度征及抗性基因相關(guān)性研究[D]. 孫金昭.華東師范大學(xué) 2017
[7]規(guī);i場廢水處理工藝中抗生素和重金屬殘留及其生態(tài)風(fēng)險[D]. 雷慧寧.華東師范大學(xué) 2016
[8]長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[D]. 樓晨露.浙江大學(xué) 2016
[9]三峽庫區(qū)水域牧場鰱鳙驅(qū)動的氮磷循環(huán)研究[D]. 薛洋.西南大學(xué) 2015
[10]基于重金屬及抗生素雙重作用下黃孢原毛平革菌的富集特性和抗性研究[D]. 李芳玲.湖南大學(xué) 2014
本文編號:2991481
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