环丙沙星和铜复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因的交互关系

选择环丙沙星(CFC)和铜(Cu)作为目标污染物,设计室内驯化试验,通过16S rRNA高通量测序、定量PCR等技术探究CFC和Cu复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因(ARGs)间的交互关系。结果表明,CFC单一污染、Cu单一污染和复合污染试验组中ARGs丰度、微生物群落组成及功能存在显著差异;所有试验组的总ARGs相对丰度呈现随时间先增后减的变化趋势。共现网络分析表明, intI 1与3类ARGs和8个菌群相关,是ARGs和微生物群落之间的桥梁;所属变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的细菌最有可能成为水环境中ARGs的潜在宿主。基于偏冗余分析发现,在MGEs、微生物群落和污染物等因素中微生物群落对ARGs丰度变化总解释率最高(49.77%);路径分析表明,CFC和Cu主要通过微生物群落间接地影响ARGs的传播和扩散。     

深圳湾和大鹏湾微生物群落结构及其功能预测比较分析

多样性丰富的微生物对海洋生态系统的稳定起着主导作用,采用Illumina Miseq测序技术,针对深圳大鹏湾和深圳湾,综合比较分析两者的表层海水微生物多样性,预测其微生物生态功能差异。结果表明大鹏湾水体微生物群落的Shannon、Simpson、Chao1和ACE多样性指数及菌群OTUs高于深圳湾的水体。大鹏湾和深圳湾的微生物群落在门水平分别有24和10个菌门,两者主导菌门都为蓝藻细菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、厚壁菌门、浮霉菌门,这六个分别占其总微生物群落的99.3%和99.9%。然而各菌门在2个水体中的相对丰度不同,且在纲、目、科、属等分类水平的菌群结果也表明群落组成差异显著,在属水平发现隶属于蓝藻菌门的原绿球藻(60%)主导了深圳湾的表层水体,而大鹏湾的主导蓝藻菌属为未被分离出纯菌株的菌群。代谢功能预测初步揭示了大鹏湾和深圳湾水体微生物的代谢功能有所差异,主要体现在生物降解功能、脂质代谢、酶系统和碳水化合物代谢等方面。该研究为认识海洋微生物多样性与海域生态系统的保护修复提供基础数据和理论支撑。     

制药废水处理系统微生物群落动态变化的ERIC-PCR指纹图谱分析

用ERIC-PCR指纹图谱监测制药综合废水活性污泥生态系统,结合活性污泥性质测定和理化指标监测结果,综合评价处理系统运行状态.4个时间点的监测中,受高盐影响污泥沉降比和污泥指数略微偏高,第1监测时间最高分别为68%和282.93 mL/g,第4监测时间最低分别为39%和187.64 mL/g;COD\=Cr去除率在73.23%～86.73%之间;ERIC-PCR指纹图谱的多样性指数稳定在2.24～2.38之间,相似性指数差异较大,最高为95%,最低为19%.表明第1监测时间高负荷冲击会导致系统COD\=Cr去除率下降,第2监测时间短时期缺氧不会影响系统正常运行,第3、4监测时间水质水量稳定活性污泥处理系统微生物种群结构和处理效率稳定.     

稻瘟病抗性基因Pi36的表达分析

为研究稻瘟病抗性基因Pi36的表达模式,利用半定量RT-PCR对抗病亲本Kasalath和感病亲本丽江新团黑谷(LTH)进行了接种前和接种后24 h和48 h的表达分析.结果表明:Pi36无论在接种前还是接种后以及无论在抗病亲本Kasalath还是感病亲本LTH中均有表达,并且各个时间段的表达量没有大的差别.由此说明,Pi36属于组成型而不是诱导型表达的基因.     

腐乳发酵过程中微生物群落结构的ERIC-PCR指纹图谱分析

为了建立一种不依赖纯培养、可以在腐乳发酵工业现场使用的监测微生物群落结构变化的分子技术,以腐乳发酵过程的4个阶段(前发酵、盐胚、盐水胚和后发酵阶段)的微生物群落为研究对象,获得了腐乳发酵物总DNA的肠杆菌基因间共有重复序列-聚合酶链式反应(ERIC-PCR)指纹图谱.图谱分析表明:同一批次不同发酵阶段的样品在500、750 bp处均存在特征性条带,说明在整个腐乳发酵过程中某些微生物种群始终发挥着作用;不同发酵阶段具有各自特有的特征条带;对于连续4周取的不同批次的样品,其对应的各个发酵阶段的ERIC-PCR指纹图谱具有较好的相似性,Sorenson配对相似性系数(Cs值)在59%~100%之间.     

城镇污水处理系统中4种抗生素抗性基因的沿程变化

为探究抗生素抗性基因(ARGs)在城镇污水处理系统中的沿程变化, 针对4种关注度较高的ARGs (sulII, ermB, tetC 和 blaPSE-1)和I型整合子的整合酶基因(intI1), 选取京津冀地区一座中小城镇的污水处理厂, 使用普通PCR和实时荧光定量PCR技术, 对各工艺单元的水样进行细胞内ARGs和 intI1的定性及定量检测分析。结果表明, 4种ARGs和intI1普遍存在于城镇污水处理系统中, 出水中ARGs和intI1的绝对丰度降低, 去除量在 1.26~2.30 logs之间。相关性分析表明, intI1和水质因子(pH, COD和NH₃-N)可能与4种ARGs的传播扩散有关。     

垃圾渗滤液处理系统中微生物群落结构变化研究

采用基于PCR的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 和 real-time PCR 方法, 分析了深圳市某垃圾渗滤液处理系统中总细菌和硝化细菌的生物量及群落结构变化, 探究生物量与水质变化间的关系及环境因素对微生物群落结构的影响。结果表明, 该垃圾渗滤液处理系统具有很好的氨氮和总有机碳(TOC) 去除效果, 总去除率分别为 99.9% 和 91.4% 。在垃圾渗滤液处理系统中, 总细菌、氨氧化菌(AOB) 、亚硝酸盐氧化菌(NOB) 的生物量与 TOC 及氨氮浓度没有显著相关性(p > 0. 05); 溶解氧不影响AOB 生物量, 但明显影响NOB 生物量。微生物群落结构及多维尺度(DMS) 分析表明:在该废水处理系统中, DO浓度对总细菌和 NOB 微生物群落结构有重要影响; 而氨氮浓度是影响 AOB 群落结构的关键因素。     

生活污水中四环素类抗生素抗性基因污染的初步研究

抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物已成为环境领域的研究热点之一.以生活污水处理系统进水、出水、曝气池、污泥4种代表性样品进行四环素类抗性细菌筛选,并用PCR对抗性基因进行初步鉴定.在对污水处理系统中4类样品进行细菌培养后,筛选出抗性细菌9种(1S,1L,2R,2S,3Y,3L,4L,4T,4T1).进水、污泥、曝气池中抗性细菌相对数量较多,出水中较少.结果表明生活污水中存在四环素类抗性基因污染.     

贡嘎山不同海拔土壤中抗生素抗性基因的多样性特征

抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物,对生态环境安全和人类健康有严重的威胁。目前对抗生素抗性基因的研究大多是对城市土壤、污泥、农田土壤等受人为干扰较多的环境开展。然而,人为干扰少的土壤中抗性基因的背景值研究仍较为缺乏。针对贡嘎山不同海拔高度的土壤,采用高通量实时荧光定量PCR的方法,研究了其抗生素抗性基因和可移动遗传元件的多样性及丰度特征,并探究其与环境因子的相关性。结果发现:(1)贡嘎山海拔在2 948～3 651 m的7个土壤样品,共检测到132种不同的抗性基因和10种可移动遗传元件。每个样品中的抗性基因种数为46～89个,并随着海拔的升高呈增加趋势。抗性基因的相对拷贝数为0.019～0.043 copies/cell,且不随海拔高度呈规律性变化。7个土壤中检测到int I-1(clinic)和tnp A-02等可移动遗传元件,表明抗性基因的水平转移可能为这些土壤中抗性基因迁移的途径之一。(2) 7种土壤的抗性基因种类组成差异有统计学意义(P0.05),冗余分析表明NO_3~--N、NH_4~+-N、含水量、海拔和有机质等土壤理化性质的差异可能导致了不同土壤中抗性基因多样性的差异(解释率97.1%)。综上,受人为干扰较少的高原土壤中存在着多样性丰富的抗性基因,该研究为抗生素抗性基因的污染研究提供了基础参考数据。     

石化废水处理系统微生物群落结构PCR-DGGE分析

为提高石油化工污水厂厌氧--好氧(A/O)工艺净化效能,应用聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)与常规技术相结合的方法分析了石化废水处理系统生化池中微生物群落结构变化与污染负荷和主要污染物降解效果变化的关系.结果表明:在每天2次,连续6天的监测中,待处理废水中COD负荷在424.92 mg/L和559.10 mg/L之间波动,NH3-N在63.60 mg/L和100.87 mg/L之间变化;工艺对COD和NH3-N的去除率较低,分别为69.42%和31.2%.且生化池各段对COD和NH3-N的去除率变化并非呈单一递减趋势,这与微生态细菌种类随污水浓度的变化呈非单一的递减趋势相一致;PCR-DGGE图谱中各处理单元的细菌条带数量变化很大,相似性系数最高为36.11%,最低为6.25%,微生物群落结构相似性很低.     

水环境中抗生素和抗性基因污染特征及控制措施

 抗生素作为一类抗菌类药物被广泛用于医疗、农业和畜牧业等领域,因其使用量大并能诱导产生耐药菌株,对人类健康和生态环境造成巨大威胁。在梳理近年来地表水环境中抗生素相关研究的基础上,阐述了水环境中抗生素和抗性基因的污染来源和污染特征,分析了环境浓度水平下抗生素污染对人群和生态环境的影响,讨论了水环境中抗生素污染的控制措施及目前研究的主要问题,并对今后的研究进行了展望。     

厌氧颗粒污泥微生物菌群及研究方法进展

厌氧颗粒污泥是废水厌氧处理过程的决定性因素。本文对厌氧颗粒污泥中主要微生物菌群特别是产甲烷菌的结构进行了详细描述,并对FISH、实时荧光定量PCR、变性梯度凝胶电泳、16S rRNA、T-RFLP等现代分子生物学技术在厌氧颗粒污泥微生物菌群结构研究中的应用进行了综述,并对颗粒污泥的形成与生长过程以及调控颗粒污泥内部菌群结构等方面的研究趋势进行了展望。     

养禽场周围水环境中磺胺类抗性菌、抗性基因分布

为进行养禽场周围水环境中磺胺类抗性菌、抗性基因分布的研究,从3家养禽场多个区域水环境中分离的56株大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli),应用肉汤微量稀释法分析磺胺类药物敏感性,应用PCR方法检测磺胺类药物抗性基因。结果有18株(32.14%)磺胺类抗性菌,对利福平的耐受性最弱,对氯霉素的耐受能性最强;共检测到64个抗性基因,三个养禽场分别为:19(29.69%)、29(45.31%)、16(25.00%);分别为sul1 18(28.12%)、sul2 13(20.32%)、sul3 7(10.94%)、Int1 18(28.12%)、Int2 8(12.50%)。含一种抗性基因的菌株为1株、含2种抗性基因的菌株为1株、含三种抗性基因的菌株为6株、含四种抗性基因的菌株为5株、含五种抗性基因的菌株为4株,而1株无抗生素抗性的菌株检出抗性基因。结果表明在养禽场场内检测到抗性基因和抗性菌株数量较高、养禽场周围水环境中存在磺胺类抗性菌株,且具有多重抗性,可能对生态环境的产生一定的不良影响。     

内蒙古通辽市砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系

在内蒙古通辽市采集6个土壤样品,研究该地区砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系。应用Illumina Mi Seq高通量测序技术发现,相对丰度大于1%的细菌门有放线菌门、变形菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,相对丰度大于5%的真菌门有子囊菌门、担子菌门。典范对应分析显示影响细菌群落结构的环境因素主要有硝态氮、溶解性有机碳、铵态氮、总氮和含砂量,影响真菌群落结构的环境因素主要有溶解性有机碳、硝态氮、p H、总氮和含砂量。方差分解分析表明硝态氮、溶解性有机碳和铵态氮分别解释了20.73%、16.51%和15.59%的细菌群落结构的差异;溶解性有机碳、硝态氮和p H分别解释了22.29%、22.05%和17.76%的真菌群落结构的差异。研究为探索砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系提供了理论依据。     

生物炭对土壤微生物特性影响的研究进展

生物炭是在低氧条件下生物质经过热裂解得到的含碳丰富的产品,可提高土壤酸碱度,具有保水保肥及改善土壤微生物特性等功能。综述了生物炭对土壤微生物生物量、微生物群落结构及土壤酶活性的影响,多数研究表明:生物炭的碱性性质及多孔性质提供了适宜微生物生长的微环境,从而增加了土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮等的含量; 生物炭含有的营养物质及多孔性质,促进了土壤中细菌及某些功能菌的生长,但同时生物炭中含有的重金属及多环芳烃等有毒物质对细菌生长存在抑制作用; 相比于土壤细菌,生物炭碳氮比(C/N)高、含大量难降解碳化合物,则有利于土壤真菌生长,并且生物炭具有的较大孔隙度,为真菌菌丝提供了附着位点; 生物炭对微生物的促进作用间接提高了土壤中脱氢酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶等土壤酶活性。因此,未来应进一步探索生物炭与土壤微生物之间的相互作用机理,深入了解生物炭的土壤改良作用,深化对土壤微生物多样性的认识。     

多重PCR筛选临床细菌耐药整合子基因

目的：建立多重PCR方法并对临床菌株进行扩增及整合子分类。方法：采用多重PCR对21株来自临床的耐药菌株进行了第一、二和三类整合酶基因（int Ⅰ）筛选。结果：16株携带第一类整合酶基因;1株携带第一和第二类整合酶基因;2株含第二类整合酶基因;1株含第三类整合酶基因;1株不含第一、二和三类整合酶基因。结论：筛选细菌耐药整合子基因分类的多重PCR方法简便可靠;整合子广泛存在于临床耐药细菌中。     

水驱油藏微生物群落结构及影响因素

中国主力油田多已进入开采中后期,其开采难度进一步增大,微生物采油技术具有成本低、效益高、绿色环保等优点,在剩余油进一步提高采收率中具有广泛的应用前景。由于对油藏微生物群落结构认识不足、激活剂配方筛选周期长等问题,限制了微生物驱油技术的现场推广应用。通过分析油藏中群落结构差异及环境因子与优势菌种间的相互作用关系,为定向激活油藏微生物提供基础数据及理论指导。通过物种组成分析、物种多样性分析、主坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA)以及冗余分析方法对油藏高通量测序数据进行分析,结果表明A油田注水井和生产井间的物种组成差异较大,L油田的注水井和生产井间的物种组成差异不明显;在物种丰度、物种均度以及物种多样性上,A油田和L油田均表现出差异不明显情况;但在基于属水平的注水井和生产井间的物种相似性上,A油田表现出较低的相似性,而L油田则表现出较高的相似性;环境因子分析中,L油田中的微生物群落与含盐量相关性显著,而A油田中的微生物群落组成则与温度、pH和SO₄^2-浓度显著相关。     

抗生素与肠道菌群关系研究进展

 从抗生素与肠道菌群的关系出发,在抗生素角度,概述了抗生素对肠道菌群构成、肠道定植抗力、菌群类别及代谢活动的影响,综述了抗生素通过调节肠道菌群恢复肠-脑轴、肠-肝轴稳态,延缓非感染性疾病的研究进展。在肠道菌群角度,简述了肠道菌群在抗生素耐药基因储存传播、新型抗生素发现过程中的特别作用。     

添加豆科植物对弃耕地土壤微生物多样性的影响

采用氯仿熏蒸法和BIOLOG检测法,分别研究了黄土高原地区弃耕地在演替早期人工添加豆科植物紫花苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus suaveolen)、沙打旺(Astragalus huangheensis)后土壤微生物生物量和生物多样性的变化.结果表明:添加豆科植物后,土壤微生物量碳(MBC)显著增加(除草木樨外);MBC质量分数与土壤有机碳质量分数的比率、土壤微生物在BIOLOG微平板上的平均每孔颜色变化率和碳源利用能力及其代谢多样性指数均显著提高.